18. Кинетическая и потенциальная энергии

Кин.энергия – энергия механического движения.

Сила, действующая на неподвижное тело, вызывает его движение – совершает работу.

Энергия движения тело возрастает на величину затраченной работы: А=dК

По IIзН сила равна:

Перемещение:

Кин.энергия не может быть отрицательной. Кин.энергия зависит от выбора СО, т.е. является величиной относительной.

Полная кин.энергия мех.системы равна сумме кин.энергий всех водящих в неё тел.

Пот.энергия – мех.энергия системы тел, определяемая их взаимных расположением и характером сил взаимодействия между ними.

Работа определяется только нач и конеч положением тела.

Работа конс. сил при изменении конфигурации системы определяется только кон и нач конфигурациями системы: А₁₂=П₁-П_2,

Работа кон.сил равна убыли пот.энергии: А₁₂=-(П₂-П₁), dA=-dП, F=-dП/dr

Проекции вектора силы на сои координат:

Вектор силы можно записать:

F=gradП

Конс.сила равна градиенту пот.энергии, взятому с обратным знаком.

Пот.эн. всегда вычисляется с точность. До некоторой постоянной.

Физ. смысл – разность пот.энергий.

19. Потенциальная энергия гравитационного взаимодействия. Потенциальная

энергия упруго деформированного тела.

Рассм. пружину, к которой приложена сила F

Пот.энергия недеформируемой пружины полагаем равной П=kx²/2

Грав. взаимодействие между телами осуществляется с помощью грав. поля и подчиняется з.всемирного тяготения: F=Gm₁m₂/R²=GMm/ R²

Определим работу грав. силы при переходе тела из 1 в 2:

Если тело удаляется, вектор силы направлен противоположно вектору dR

А₁₂=П₁-П₂

П=-G Mm/R +C

20. Удар. Упругий и неупругий удары.

Ударом точечных частиц называется такое мех. взаимодействие при непосредственном контакте за б/м время, при котором частицы обмениваются энергией и импульсом при условии, сто система частиц остаётся замкнутой.

1) абсолютно неупругий удар – такой удар, при котором после удара частицы движутся как единое целое, т.е. с одной скоростью; ЗСЭ не выполняется

2) абсолютно упругий удар – после удара частицы движутся с различными скоростями, ЗСЭ и ЗСИ выполняются.

Абсолютно неупругий удар – удар, при котором часть энергии тратится на деформацию тела. После неупр удара тела движутся вместе.

ЗСИ: m₁V₁+m₂V₂=(m₁+m₂)V

V= m₁V₁+m₂V₂/(m₁+m₂)

При абсолютно неупр ударе происходит диссипация энергии, и часть кин.энергии переходит в энергию деформации.

21. Колебания. Классификация колебаний.

Колебательное движение – процессы, повторяющиеся во времени, являются периодическими.

3 признака:

-повторяемость (периодичность) – движение по одной и той же траектории туда и обратно

-ограниченность пределами крйних положений

-действие силы, описываемой формулой F=-kx

В зависимости от х-ра воздействия на колебательную систему различают:

-свободные (собственные) – колебания, происходящие в системе, предоставленной самой себе после выведения её из положения равновесия

-вынуждение – колебания, в процессе которых система подвергается воздействию внешней, периодически изменяющейся силы

-автоколебания – сопровождаются воздействием на системы внешних сил с моменты времени, задаваемые самой системой

-параметрические - при которых за счёт внешние воздействия происходит параметрическое изменение какого-либо параметра системы

-гармонические – при которых колеблющаяся величина изменяется со временем по закону син ил кос.

Параметры гармонических: период колебаний Т, частота колебаний, циклическая (круговая) частота.