- •Силовым полем называется часть пространства, в каждой точке пространства которого на материальную точку
- •Элементарная работа силы в потенциальном силовом поле равна полному дифференциалу от силовой функции
- •Потенциальное силовое поле – безвихревое
- •Потенциальное силовое поле – безвихревое
- •Линия, в каждой точке которой сила направлена по касательной к линии называется силовой
- •Функция потенциального силового поля, характеризующая запас энергии в данной точке поля называется потенциальной
- •Поверхности уровня
Поверхности уровня
r


















r
o






F











Силовые линии
dA Fxdx Fydy Fzdz
|
|
k |
|
|
xdx ydy zdz ; |
|||||||
|
r2 |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
rdr xdx ydy zdz; r2 |
x2 |
y2 z2 ; |
||||||||||
|
|
|
|
|
k |
|
|
k |
||||
|
dA |
|
|
|
|
r dr d |
|
|
. |
|||
|
r3 |
|
|
|
||||||||
U k |
|
|
|
|
k |
r |
|
|
|
|||
const |
|
|
|
|
|
|
const |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
x2 y2 |
z2 |
|
|||||||||
r |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
z |
Силовая функция системы: |
|
|
F |
|
|
U x1 , y1 ,z1 ; |
x2 , y2 ,z2 ; ... ; xN , yN ,zN |
|||
|
|
|
F |
|
U ; |
|
||
|
M2(x,y,z) |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
M1(x,y,z) |
|
|
kx |
xk |
|
||
1 |
|
FN |
y |
|
|
k 1, N . |
||
|
Fky U |
; |
||||||
|
|
MN(x,y,z) |
|
|
|
|
|
|
|
O |
|
|
|
|
yk |
|
|
|
|
|
|
F |
|
U |
, |
|
|
|
|
|
kz |
zk |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
z
F
M2(x,y,z)
M1(x,y,z)
MN(x,y,z)
O |
FN |
1 |
|
|
dAk Fkxdxk Fkydyk Fkzdzk , |
|||||||||||
|
|
|
U |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
dA |
|
dx |
U dy |
U dz |
dU , |
||||||
|
||||||||||||
k |
|
x |
|
k |
y |
k |
z |
k |
k |
|
||
|
|
|
|
k |
k |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
dU dAk . |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
M |
|
M |
|
|
|
|
|
y |
dAk dAk dU U U0 , |
|||||||||||
|
|
|
|
|
M0 |
|
M0 |
|
|
|
|
|
dAk U U0 .
z |
П dAk U1 U U const. |
F |
F |
|
U |
|
П |
; |
|
xk |
xk |
||||||
|
kx |
|
|
|
M2(x,y,z)
M1(x,y,z)
MN(x,y,z)
Fky U
yk
Fkz U
zk
Пyk
Пzk
; k 1, N .
,
1 |
O |
F |
N |
y |
|
|
|||
|
|
|
dAk dU dП ;dAk U U0 П0 П .
mv 2 |
|
|
mv 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
0 |
|
|
A- теорема об изменении кинетической энергии точки. |
||||||||||||||||
2 |
|
2 |
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
П ; |
||||||||
При движении точки в потенциальном силовом поле: A П0 |
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
mv 2 |
|
mv 2 |
|
mv |
2 |
mv |
2 |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
П0 П ; |
|
|
П |
0 |
|
П0 ; |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
2 |
|
2 |
2 |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
П |
|
E |
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
E |
mv2 |
П const |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
энергия точки. |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- |
полная |
механическая |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
При движении точки в потенциальном силовом поле |
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
v |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ее полная |
механическая энергия, равная сумме |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
кинетической и потенциальной энергий, остается |
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
постоянной |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
N |
e |
i |
N |
- теорема об |
изменении |
||
|
|
||||||
T T0 Ak |
Ak |
Ak ; |
|||||
|
кинетической энергии системы. |
||||||
k 1 |
|
k 1 |
|
N |
|
||
При движении в потенциальном силовом поле: Ak |
П0 П ; |
||||||
T П T0 П0 ; |
E T П const |
системы (интеграл энергии). |
|||||
T T0 П0 |
П ; |
|
|
|
k 1 |
|
|
|
|
|
|
|
- полная механическая энергия |
||
При движении системы в потенциальном силовом поле внешних и внутренних сил ее полная механическая энергия, равная сумме кинетической и потенциальной энергий, остается постоянной
Механические системы, для которых выполняется закон сохранения механической энергии называют консервативными.
