Механика, молекулярная физика и термодинамика. Полицинский Е.В. - 61 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

КОНСПЕКТ
ЛЕКЦИЙ
(
Механика
,
МКТ
,
термодинамика
)
Полицинский
Е
.
В
.
61
бота этих сил равна изменению потенциальной энергии тел, взятому с
противоположным знаком:
A = – (E
p2
– E
p1
).
По теореме о кинетической энергии эта работа равна изменению
кинетической энергии тел:
2 1
K K
A E E
= −
.
Следовательно
2 1 1 2
( )
K K p p
E E E E
− = − −
или
1 1 2 2
E E E E
+ = +
(109).
Сумма кинетической и потенциальной энергии тел, состав-
ляющих замкнутую систему и взаимодействующих между собой си-
лами тяготения и силами упругости, остается неизменной.
Это утверждение выражает закон сохранения энергии в механиче-
ских процессах. Он является следствием законов Ньютона. Сумму
E = E
K
+ E
p
называют полной механической энергией. Закон сохранения
механической энергии выполняется только тогда, когда тела в замкну-
той системе взаимодействуют между собой консервативными силами,
то есть силами, для которых можно ввести понятие потенциальной
энергии.
Ещё одна формулировка закона сохранения энергии: в консерва-
тивных системах (системах в которых действуют только консерва-
тивные силы) механическая энергия сохраняется, то есть не изме-
няется с течением времени.
Закон сохранения энергии – следствие однородности времени. Од-
нородность времени проявляется в том, что физические законы инвари-
антны относительно выбора начала отсчёта времени. Например, при
свободном падении тела в поле сил тяжести его скорость и пройденный
путь зависят лишь от начальной скорости и продолжительности свобод-
ного падения тела и не зависят от того, когда тело начало падать.
Пример применения закона сохранения энергии – нахождение ми-
нимальной прочности легкой нерастяжимой нити, удерживающей тело
массой m при его вращении в вертикальной плоскости (задача
Х. Гюйгенса). Рис. 56 поясняет решение этой задачи.
Закон сохранения энергии для тела в верхней и нижней точках тра-
ектории записывается в виде:
2 2
1 2
2
2 2
m m
m g l
υ υ
⋅ ⋅
= + ⋅ ⋅ ⋅
(110).

Страницы