23. Различают следующие виды трения: Назовите и поясните.

Различают следующие виды трения: Назовите и поясните;

Поясните понятие – сила трения. Назовите и поясните виды трения.

При перемещении одного тела по поверхности другого всегда возникает сила, препятствующая движению. Она-то и называется силой трения.

Сила трения всегда направлена против движения, то есть всегда является силой сопротивления, поэтому выполняемая ею работа всегда отрицательна.

Различают следующие виды трения.

1. Трение покоя, которое проявляется в том случае, когда тело, находящееся в состоянии покоя, приводится в движение. Коэффициент трения покоя обозначают . Ok

2. Трение скольжения, возникающее при наличии движения тела. Оно меньше трения покоя.

3. Трение качения, которое проявляется в том случае, когда тело катится по опоре. Это трение значительно меньше трения скольжения.

24. Какой характер носят в природе тепловые процессы?

Тепловые явления играют огромную роль в жизни людей, животных и растений.

Особенностью протекания тепловых процессов является широкий диапазон температур, в котором должен быть обеспечен подвод тепла. К тепловым процессам относятся нагревание, охлаждение, конденсация, испарение.

Основная характеристика любого теплового процесса – количество передаваемого тепла: от этой величины зависят размеры теплообменных аппаратов.

Теория тепловых процессов применяется для проектирования двигателей, холодильных установок, в химической промышленности, в метеорологии.

Состояние системы задается термодинамическими параметрами (параметрами системы), характеризующими ее свойства. Обычно в качестве термодинамических параметров состояния выбирают температуру, давление и удельный объем (объем единицы массы).

ТЕМА-2

25

26. Что является количественной характеристикой теплового состояния системы? Что характеризует энтропия системы?

Количественной характеристикой теплового состояния тела является число микроскопических способов, кото-рыми это состояние может быть осуществлено. Это число называется статистическим весом состояния; Тело, предоставленное самому себе, стремится перейти в состояние с большим статистическим весом.

. Количественной характеристикой теплового состояния тела является число микроскопических способов, которыми это со­стояние может быть осуществлено. Это число называется статистическим весом состояния; обозначим его буквой Г. Тело, пре­доставленное самому себе, стремится перейти в состояние с большим статистическим весом. Принято пользоваться не самим числом Г, а его логарифмом, который еще умножается на посто­янную Больцмана k. Определенную таким образом величину S = k lnГ называют энтропией тела. Энтропия характеризует только некоторые характеристики состояния системы.  Полностью на все 100% состояние системы в данный момент времени в термодинамике характеризует знание всех координат и всех скоростей всех молекул. Поскольку знать это невозможно, то термодинамическую систему характеризуют разными обобщенными интегральными параметрами, такими, как энергия, объем, температура, давление и др.  Энтропия это один из таких характеризующих параметров.  Ни один из этих параметров не дает полной характеристики на все 100%, как знание всех координат и скоростей. Каждый из этих параметров характеризует какие-то конкретные средние показатели системы.  Энтропия характеризует степень однородности системы, степень её симметричности, упорядоченности, хаотичности. 

ТЕМА-2

27. Что называют деформацией? Зависимость силы упругости от величины деформации выражается Законом Гука. Сформулируйте его

Изменение размеров и формы тела под действием внешней силы называют деформацией. Сила упругости, возникающая при деформации, направлена в сторону, противоположную направлению смещения частиц тела, вызванного деформацией. При деформации соприкасающихся тел сила упругости перпендикулярна к поверхности соприкосновения. Деформация называется упругой, если после прекращения действия силы деформация полностью исчезает. Упругие тела – стальная пружина.

Зависимость силы упругости от величины деформации выражается Законом Гука, по имени английского ученого З. Гука (1635 -1703). Сила упругости , возникающая при упругой деформации, пропорциональна деформации тела:

,

где - радиус вектор частицы А тела относительно точки О;

к – жесткость упругого тела.

28. Что называют диссипативными силами? Приведите примеры.

Диссипативные силы – силы,при действии которых на механическую систему её

полная механическая энергия убывает (то есть диссипирует) ,переходя в другие

,немеханические формы энергии.

Любая диссипативная сила может быть представлена в виде

,

где - положительный коэффициент, зависящий в общем случае от скорости;

- скорость данной частицы относительно другой частицы (среды), с которой она взаимодействует. Сила всегда направлена противоположно вектору .

Примеры:

• Силы вязкого или сухого трения;

• Сила аэродинамического сопротивления воздуха;

• Сила трения скольжения; (Если коэффициент трения скольжения шина сухой асфальт (коэффициент сцепления) в зависимости от типа используемой резины составляет 0,7 – 0,9, то коэффициент сцепления при влажном состоянии дороги – 0.4, при снеге -0.3, при укатанном снеге – 0.25, при зеркально гладком льду -0,1. Очевидно, что тормозной путь увеличивается на скользких покрытиях; например, при торможении на гололеде тормозной путь в 9 раз больше по сравнению с торможением на сухом асфальте. Соответственно, для обеспечения того же уровня безопасности движения по наледи необходимо во столько же раз снизить скорость транспортного средства (рис). На укатанном снегу при самой обычной скорости 60-80 км/ч автомобиль будет скользить 55-100 м.)

ТЕМА-2

29. Сформулируйте закон сохранения полной механической энергии.

Сумму кинетической и потенциальной энергии тел в какой-то момент времени называют полной механической энергией. Закон сохранения механической энергии состоит в том, что полная механическая энергия замкнутой системы остается неизменной. Выполняется ли закон сохранения механической энергии, если действуют одновременно и сила тяжести и упругая сила?3. Выполняется, так как работа, совершенная этими силами равна изменению потенциальной энергии системы.

В случае действия диссипативных сил происходит преобразования механической энергии системы в другие виды энергии (при действии силы трения – в тепловую: соприкасающееся тела нагреваются). Однако при любых преобразованиях, превращениях энергии выполняется всеобщей закон природы - закон сохранения энергии: энергия может переходить из одной формы в другую и перераспределяется внутри системы, однако ее общее количество в замкнутой системе должно оставаться постоянным. Если система незамкнута, то изменение ее энергии при взаимодействии с внешней средой равна энергии, которую система получает извне.

Закон сохранения полной механической энергии гласит: в инерциальной системе отсчета полная механическая энергия замкнутой системы частиц (потенциальной, кинетической, включая энергию вращательного движения), в которой нет непотенциальных сил, остается неизменной (сохраняется в процессе движения).

30. Как схематически можно описать процессы самоорганизации в открытых системах?

Для объяснения процессов самоорганизации необходимо рассматривать открытые системы. Поскольку

между веществом и энергией существует взаимосвязь, поскольку система в ходе эволюции система

производит энтропию, которая однако не накапливается, а рассеивается в окружающей среде. Вместо нее из среды поступает свежая энергия и вследствие такого обмена энтропии система может не возрастать, а оставаться постоянной или уменьшаться. Отсюда ясно, что открытая система не является равновесной, т.к.протекают непрерывные процессы обмена энергией. В конечном итоге прежняя взаимосвязь между элементами (т.е. структура системы) разрушается, а между элементами возникают новые когерентные (согласованные) отношения, приводящие к коллективному поведению ее элементов. Так схематически можно описать процессы самоорганизации в открытых системах Самоорганизация выступает как источник эволюции системы, так как она служит началом процесса возникновения качественно новых и более сложных структур в развитии системы.

ТЕМА-2

31. Поясните понятие – сила трения. Назовите и поясните виды трения.

Различают следующие виды трения: Назовите и поясните;

Поясните понятие – сила трения. Назовите и поясните виды трения.

При перемещении одного тела по поверхности другого всегда возникает сила, препятствующая движению. Она-то и называется силой трения.

Сила трения всегда направлена против движения, то есть всегда является силой сопротивления, поэтому выполняемая ею работа всегда отрицательна.

Различают следующие виды трения.