Механика, молекулярная физика и термодинамика. Полицинский Е.В. - 60 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

КОНСПЕКТ
ЛЕКЦИЙ
(
Механика
,
МКТ
,
термодинамика
)
Полицинский
Е
.
В
.
60
где M – масса Земли, G – гравитационная постоянная.
Понятие потенциальной энергии можно ввести и для упругой силы.
Эта сила также обладает свойством консервативности. Растягивая (или
сжимая) пружину, мы можем делать это различными способами.
Можно просто удлинить пружину на величину x, или сначала уд-
линить ее на 2·x, а затем уменьшить удлинение до значения x и т. д. Во
всех этих случаях упругая сила совершает одну и ту же работу, которая
зависит только от удлинения пружины x в конечном состоянии, если
первоначально пружина была не деформирована. Эта работа равна ра-
боте внешней силы A, взятой с противоположным знаком:
A
упр
2
2
k x
A
⋅
= − = −
(106),
где k – жесткость пружины. Растянутая (или сжатая) пружина спо-
собна привести в движение прикрепленное к ней тело, то есть сообщить
этому телу кинетическую энергию. Следовательно, такая пружина об-
ладает запасом энергии. Потенциальной энергией пружины (или любого
упруго деформированного тела) называют величину
2
2
p
k x
E
⋅
=
(107).
Потенциальная энергия упруго деформированного тела равна рабо-
те силы упругости при переходе из данного состояния в состояние с ну-
левой деформацией.
Если в начальном состоянии пружина уже была деформирована, а
её удлинение было равно x
1
, тогда при переходе в новое состояние с уд-
линением x
2
сила упругости совершит работу, равную изменению по-
тенциальной энергии, взятому с противоположным знаком:
A
упр
2 1
2 1
( ) ( )
2 2
p p
k x k x
E E
⋅ ⋅
= − − = − −
(108).
Потенциальная энергия при упругой деформации – это энергия
взаимодействия отдельных частей тела между собой силами упругости.
Свойством консервативности обладают наряду с силой тяжести и
силой упругости некоторые другие виды сил, например, сила электро-
статического взаимодействия между заряженными телами. Сила трения
не обладает этим свойством. Работа силы трения зависит от пройденно-
го пути. Понятие
p
E
для силы трения вводить нельзя.
Закон сохранения энергии
Если тела, составляющие замкнутую механическую систему, взаи-
модействуют между собой только силами тяготения и упругости, то ра-

Страницы