8.Механикалық қозғалыс энергиясы. Энергияның сақталу және өзгеру заңы. Энергияның сақталу заңы.

Энергия.

Табиғатта жұмыс істеу салдарынан материя қозғалысының формасы бір түрден екінші түрге өзгеріп отырады. Осы өзгеріс кезінде жұмыс жасалынады, бұл жұмыс - энергия деп аталады. Сондықтан, неғұрлым жұмыс көбірек жасалынса, соғұрлым энергия көп болады.

Дененің жұмыс істеу қабілеттілігінің сандық мөлшерін энергия деп атайды.

Энергия жұмыспен тығыз байланысты болғандықтан, жұмыс қандай өлшем бірлікпен өлшенсе, энергия да сондай өлшем бірлікпен өлшенеді.

Кинетикалық энергия.

Материалдық нүктеге түсірілген күштің жасаған жұмысы дененің жылдамдығының өзгеруіне байланысты. Бұл байланыс материалдық нүктенің кинетикалық энергиясы деп аталады.

Кинетикалық энергия дененің тек массасы мен жылдамдығына тәуелді. Сондықтан, ол

1) жүйенің күй функциясы болып табылады;

2) барлық уақытта оң;

3) әртүрлі инерциалды санақ жүйесінде бірдей емес.

Потенциалдық энергия.

Потенциалдық энергия - денелердің өзара орналасуын және араларындағы әсерлесу күшін сипаттайтын жүйенің механикалық энергиясы.

Потенциалдықэнергияденелердіңнемесеолардыңбөлшектерініңөзараорналасуыкезіндегіжұмысқорыменөлшенеді.

Энергияның сақталу заңы.

Тек механикалық процестер өтетін жүйелер механикалық жүйе деп аталады.

Егертұйықталғанмеханикалықжүйедепотенциалдықжәнекинетикалықэнергиялардыңқосындысытұрақтышамаболса, мұндайжүйелерконсервативтікжүйелердепаталады.

Егертұйықталғанмеханикалықжүйедепотенциалдықжәнекинетикалықэнергиялардыңқосындысыкемісе, механикалықэнергияэнергияныңбасқатүрінеайналады. Мұндайжүйелердиссипативтікжүйелердепаталады.

Дененің қозғалысы кезінде, кез келген уақыт мезетінде оның кинетикалық және потенциалдық энергияларының қосындысы тұрақты болады:

Бұл табиғаттың негізгі заңы болып табылады. Энергияның сақталу заңын кеңірек түсіну мынаны көрсетеді: энергия жоғалмайды және жоқтан пайда болмайды, ол тек бір түрден екінші түрге ғана ауысады. Энергияның бір түрі қаншаға кемісе, екіншітүрісоншаға артады. Басқашаайтқанда, қозғалыссызматерияболмайды. Қозғалыс – материяныңөмірсүруформасы.

9. Материалды нүктелердің жүйесі. Ішкі және сыртқы күштер туралы түсінік. Мааса центрі. Масса центрінің қозғалыс теңдеуі. Импульстің сақталу заңы.

Материялық нүктелер жүйесі деп олардың соңғы сандарының жиынтығын айтады. Жүйенің бұл нүктелерінің әрқайсысына шығу тегі екі түрлі күштер әсер етеді: біріншіден, бастау көзі жүйеден сырт жатқан күштер, олар сыртқы күштер деп аталады; екіншіден, ішкі күштер деп аталатын, жүйенің басқа нүктелері жағынан түсірілетін күштер.

О нүктесіне қарасты (6 сурет) материялық нүктеге әсер етуші күш моменті мына вектор болып табылады

. (41)

деп материялық нүктеге әсер етуші барлық күштердің тең әсерлісін айтады. Бастапқы деп қабылданып алынған қайсыбір материялық нүктенің О нүктесіне қарасты орналасу жағдайы радиус-векторымен сипатталады.

6 Сурет.

Массалар центрі – дене қимылын немесе бөлшектердің жүйесін сипаттайтын геометриялық нүкте.

Жүйедегі барлық нүктелер массаларының қосындысына тең:

Тұйық жүйенің импулсі уақыт өткен сайын өзгермейді (сақталады).

Импулстің сақталу заңы кеңістіктің біртектілігінің салдары болып табылады. Кеңіістікте денелердің тұйық жүйесін бүтіндей параллель тасымалдағанда оның физикалық қасиеттері өзгермейді (инерциалдық санақ жүйесінің координат басын таңдап алуға тәуелді болмайды).