- •Основные понятия
- •Третий закон Ньютона
- •[Править]Современная формулировка
- •[Править]Историческая формулировка
- •Определение
- •Работа силы (сил) над одной точкой
- •Кинетическая энергия
- •[Править]Потенциальная энергия
- •Классическая механика [править]Формулировка
- •[Править]Примеры
- •[Править]Вывод из уравнений Ньютона
- •[Править]Термодинамика
- •Неинерциальные системы отсчёта. Сила инерции. Сила Кариолиса.
- •Основные положения молекулярно кинетической теории. Молекулярно кинетический смысл давления и температуры.
- •Основное уравнение мкт
- •Термодинамические состояния и процессы. Термодинамическое равновесие. Равновесные и неравновесные процессы.
- •Внутренняя энергия. Работа и теплота.
- •Первое начало термодинамики. Теплоёмкость. Степени свободы и теплоёмкость идеального .
- •[Править]Формулировка
- •Энтропия. Энтропия в обратимых и необратимых адиабатических процессах. Второе начало термодинамики.
- •19. Статистический смысл энтропии. Энтропия идеального газа.
- •[Править]Следствия [править]Недостижимость абсолютного нуля температур
- •[Править]Поведение термодинамических коэффициентов
- •21. Распределение молекул по скоростям (Распределение Максвела)
- •22. Распределение молекул по энергиям (Распределение Больцмана).
- •23. Агрегатные состояния вещества.
- •[Править]Твёрдое тело
- •[Править]Жидкость
- •[Править]Другие состояния
- •[Править]Физические свойства
- •[Править]Активные свойства диэлектриков
- •1.4. Диэлектрики полярные, неполярные и с ионной структурой
- •28. Сила тока. Плотность тока. Механизм проводимости металлов.
- •Электропроводность металлов
- •[Править]Опыты Толмена и Стюарта
- •[Править]эдс индукции
- •Закон Ома для неоднородного участка цепи
- •[Править]Со стороны магнитного поля
- •[Править]Полная сила
- •Виды колебаний
[Править]Современная формулировка
-
Материальные точки попарно действуют друг на друга с силами, имеющими одинаковую природу, направленными вдоль прямой, соединяющей эти точки, равными по модулю и противоположными по направлению:
Закон отражает принцип парного взаимодействия. То есть все силы в природе рождаются парами.
[Править]Историческая формулировка
-
Действию всегда есть равное и противоположное противодействие, иначе — взаимодействия двух тел друг на друга равны и направлены в противоположные стороны.
Для силы Лоренца третий закон Ньютона не выполняется. Лишь переформулировав его как закон сохранения импульса в замкнутой системе из частиц и электромагнитного поля, можно восстановить его справедливость
И́мпульс (Количество движения) — векторная физическая величина, характеризующая меру механического движения тела. В классической механике импульс тела равен произведению массы m этой точки на её скорость v, направление импульса совпадает с направлением вектора скорости:
.
В более общем виде, справедливом также и в релятивистской механике, определение имеет вид:
Импульс — это аддитивный интеграл движения механической системы, связанный согласно теореме Нётер с фундаментальной симметрией —однородностью пространства.
Зако́н сохране́ния и́мпульса (Зако́н сохране́ния количества движения) утверждает, что векторная сумма импульсов всех тел (или частиц)замкнутой системы есть величина постоянная.
В классической механике закон сохранения импульса обычно выводится как следствие законов Ньютона. Из законов Ньютона можно показать, что при движении в пустом пространстве импульс сохраняется во времени, а при наличии взаимодействия скорость его изменения определяется суммой приложенных сил.
Как и любой из фундаментальных законов сохранения, закон сохранения импульса описывает одну из фундаментальных симметрий, —однородность пространства.
Работа силы, мощность энергия.
Механическая работа — это физическая величина, являющаяся скалярной количественной мерой действия силы или сил на тело или систему, зависящая от численной величины и направления силы (сил) и от перемещения точки (точек) тела или системы[1].
Определение
В механике можно ввести понятие работы, исходя из довольно простых представлений[2]
Работа силы (сил) над одной точкой
Работа нескольких сил определяется естественным образом как работа их равнодействующей (их векторной суммы). Поэтому дальше в этом параграфе будем говорить об одной силе.
При прямолинейном движении одной материальной точки и постоянном значении приложенной к ней силы работа (этой силы) равна произведению величины проекции вектора силы на направление движения и величины совершённого перемещения[3]:
Здесь точкой обозначено скалярное произведение[4], — вектор перемещения; подразумевается, что действующая сила постоянна в течение всего того времени, за которое вычисляется работа.
Если сила не постоянна, то в этом случае она вычисляется как интеграл[5]:
(подразумевается суммирование по кривой, которая является пределом ломаной, составленной из последовательных перемещений если вначале считать их конечными, а потом устремить длину каждого к нулю).
Если существует зависимость силы от координат[6], интеграл определяется[7] следующим образом:
,
где и — радиус-векторы начального и конечного положения тела соответственно.
Cледствие: если направление движения тела ортогонально силе, работа (этой силы) равна нулю.
Работа силы (сил) над системой или неточечным телом
Работа сил над системой материальных точек определяется как сумма работ этих сил над каждой точкой (работы, совершённые над каждой точкой системы, суммируются в суммарную работу этих сил над системой.
Даже если изначально тело не является системой дискретных точек, можно разбить его (мысленно) на множество бесконечно малых элементов (кусочков), каждый из которых считать материальной точкой, вычисляя работу в соответствии с определением выше. В этом случае дискретная сумма заменяется на интеграл.
Эти определения могут быть использованы как для какой-то конкретной силы или класса сил — для вычисления именно их работы отдельно, так и для вычисления полной работы, совершаемой всеми силами, действующими на систему.
Работа |
|
|
|
Размерность |
L2MT−2 |
Единицы измерения |
|
СИ |
Дж |
СГС |
эрг |
Примечания |
|
|
Механическая работа |
|
Мо́щность — физическая величина, равная отношению работы, выполняемой за некоторый промежуток времени, к этому промежутку времени.
|
|||||
|
Эне́ргия — скалярная физическая величина, являющаяся единой мерой различных форм движения материи и мерой перехода движения материи из одних форм в другие. Введение понятия энергии удобно тем, что в случае, если физическая система является замкнутой, то её энергия сохраняется во времени. Это утверждение носит название закона сохранения энергии.
Энергия и масса
Основная статья: Эквивалентность энергии и массы
Согласно специальной теории относительности между массой и энергией существует связь, выражаемая знаменитой формулой Эйнштейна
где E — энергия системы, m — её масса, c — скорость света. Несмотря на то, что исторически предпринимались попытки трактовать это выражение как полную эквивалентность понятия энергии и массы, что, в частности, привело к появлению такого понятия как релятивистская масса, в современной физике принято сужать смысл этого уравнения, понимая под массой массу тела в состоянии покоя (так называемая масса покоя), а под энергией только внутреннюю энергию, заключённую в системе.
[править]Энергия и импульс
Специальная теория относительности рассматривает энергию как компоненту 4-импульса (4-вектора энергии-импульса), в который наравне с энергией входят три пространственные компоненты импульса. Таким образом энергия и импульс оказываются связанными и оказывают взаимное влияние друг на друга при переходе из одной системы отсчёта в другую.
Потенциальная и кинетическая энергии. З-н сохранение энергии.