ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
43
Ïðèìåð 1. Ïóñòü ñïóòíèê ëåòàåò âîêðóã Çåìëè ïî êðóãîâîé
îðáèòå. Òîãäà â êàæäîé òî÷êå åãî òðàåêòîðèè äåéñòâóþùàÿ íà
íåãî ñèëà òÿæåñòè
ρ
F
ïåðïåíäèêóëÿðíà ýëåìåíòó åãî òðàåêòîðèè
dl
ρ
, ò.å.
ρ
ρ
Fdl
⋅=
0
. Ñëåäîâàòåëüíî, ðàáîòà ñèëû òÿæåñòè
AFdl=⋅=
∫
ρ
ρ
0
1
2
íà ëþáîì ó÷àñòêå òðàåêòîðèè, õîòÿ ïîëå
ρ
Fxyz(, ,)≠ 0
.
Ïðèìåð 2. Ïðè äâèæåíèè òåëà ââåðõ ðàáîòà ñèëû òÿæåñòè
îòðèöàòåëüíà, òàê êàê ñìåùåíèå
dl
ρ
àíòèïàðàëëåëüíî ñèëå òÿæå-
ñòè
mg
ρ
:
mg dl
ρ
ρ
⋅<
0
.
Åñëè êðèâàÿ 1—2 çàìêíóòà, ò. å. îáðàçóåò íåêîòîðûé îðèåí-
òèðîâàííûé êîíòóð Ñ, òî êðèâîëèíåéíûé èíòåãðàë (2.10) íà-
çûâàåòñÿ öèðêóëÿöèåé ïîëÿ
ρ
a
ïî êîíòóðó Ñ è îáîçíà÷àåòñÿ òàê:
Aadl
C
=⋅
∫
ρ
ρ
.
Òàê êàê â äåêàðòîâûõ êîîðäèíàòàõ
ρ
aaaa
xyz
= {, ,}
,
dl dx dy dz
ρ
= {, ,}
, òî ðàáîòó (2.10) ìîæíî ïðåäñòàâèòü â âèäå
()
A a dl a x y z dx a x y z dy a x y z dz
xyz
=⋅= + +
∫∫
ρ
ρ
1
2
1
2
(,,) (,,) (,,)
. (2.11)
Ñâîéñòâà ðàáîòû
1. Ïðè ñìåíå íàïðàâëåíèÿ èíòåãðèðîâàíèÿ ðàáîòà ìå-
íÿåò çíàê:
ρ
ρ
ρ
ρ
adl adl⋅=−⋅
∫∫
1
2
2
1
;
Ýòî ñëåäóåò èç òîãî, ÷òî ïðè ñìåíå îðèåíòàöèè ýëå-
ìåíòà
dl
ρ
ñêàëÿðíîå ïðîèçâåäåíèå
ρ
ρ
adl
⋅
ìåíÿåò çíàê.
Ïðèìåð 1. Ïóñòü ñïóòíèê ëåòàåò âîêðóã Çåìëè ïî êðóãîâîé îðáèòå. Òîãäà â êàæäîé òî÷êå åãî òðàåêòîðèè äåéñòâóþùàÿ íà ρ íåãî ñèëà òÿæåñòè F ïåðïåíäèêóëÿðíà ýëåìåíòó åãî òðàåêòîðèè ρ ρ ρ dl , ò.å. F ⋅ dl = 0 . Ñëåäîâàòåëüíî, ðàáîòà ñèëû òÿæåñòè ρ ρ 2 A = ∫ F ⋅ dl = 0 1 ρ íà ëþáîì ó÷àñòêå òðàåêòîðèè, õîòÿ ïîëå F ( x , y , z ) ≠ 0 . Ïðèìåð 2. Ïðè äâèæåíèè òåëà ââåðõ ðàáîòà ñèëû òÿæåñòè ρ îòðèöàòåëüíà, òàê êàê ñìåùåíèå dl àíòèïàðàëëåëüíî ñèëå òÿæå- ρ ρ ρ ñòè mg : mg ⋅ dl < 0 . Åñëè êðèâàÿ 1—2 çàìêíóòà, ò. å. îáðàçóåò íåêîòîðûé îðèåí- òèðîâàííûé êîíòóð Ñ, òî êðèâîëèíåéíûé èíòåãðàë (2.10) íà- ρ çûâàåòñÿ öèðêóëÿöèåé ïîëÿ a ïî êîíòóðó Ñ è îáîçíà÷àåòñÿ òàê: ρ ρ A = ∫ a ⋅ dl . C ρ Òàê êàê â äåêàðòîâûõ êîîðäèíàòàõ a = {ax , a y , az} , ρ dl = {dx, dy, dz} , òî ðàáîòó (2.10) ìîæíî ïðåäñòàâèòü â âèäå 2 ρ ρ 2 ( ) A = ∫ a ⋅ dl = ∫ ax ( x, y, z )dx + a y ( x, y, z )dy + az ( x, y, z )dz . (2.11) 1 1 Ñâîéñòâà ðàáîòû 1. Ïðè ñìåíå íàïðàâëåíèÿ èíòåãðèðîâàíèÿ ðàáîòà ìå- íÿåò çíàê: 2 ρ ρ 1 ρ ρ ∫ a ⋅ dl = −∫ a ⋅ dl ; 1 2 Ýòî ñëåäóåò èç òîãî, ÷òî ïðè ñìåíå îðèåíòàöèè ýëå- ρ ρ ρ ìåíòà dl ñêàëÿðíîå ïðîèçâåäåíèå a ⋅ dl ìåíÿåò çíàê. 43
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 41
- 42
- 43
- 44
- 45
- …
- следующая ›
- последняя »