26.4. Диссипация энергии

Диссипация энергии – переход части или всей энергии упорядоченных процессов (например, кинетической энергии, энергии электрического тока) в энергию неупорядоченных процессов, в конечном счете – в теплоту.

Диссипация механической энергии – переход части или всей механической энергии системы во внутреннюю (тепловую) энергию. Силы, приводящие к диссипации механической энергии, являются диссипативными.

26.5. Диссипативные системы

Диссипативные системы – системы, в которых энергия упорядоченного движения с течением времени убывает за счет диссипации энергии, переходя в другие виды, например, во внутреннюю энергию или энергию излучения.

26.6. Общефизический закон сохранения энергии

Все силы делятся на потенциальные, для которых , и непотенциальные, работа которых расходуется на преобразование энергии (например гироскопические, для которых , и диссипативные, для которых , ). Поэтому правую часть теоремы об изменении кинетической энергии можно представить в виде:

. (1)

Соотношение (1) выражает (общефизический) закон сохранения энергии – один из наиболее фундаментальных законов природы: энергия не возникает из ничего и не исчезает, при взаимодействиях она может только переходить из одной формы в другую. В изолированной системе при любых взаимодействиях энергия может переходить из одной формы в другую, но её количество остаётся постоянным. Если система не изолирована, то её энергия может изменяться при одновременном изменении энергии окружающих тел на такую же величину за счёт взаимодействия тел системы с окружающими телами.

Закон сохранения энергии является строгим законом природы, справедливым для всех известных взаимодействий, он связан с однородностью времени, то есть с тем фактом, что все моменты времени эквивалентны и все физические законы не меняются со временем.

§ 27. Работа и мощность силы при вращении атт

27.1. Работа силы при вращении атт

Пусть сила приложена в точке, заданной радиусом-вектором ; – бесконечно малое перемещение точки приложения силы. Работа, совершаемая этой силой, запишется в виде: может быть выражена через момент силы и угловое перемещение : .

Доказательство. Скорость точки АТТ . Так как , , где использованы перестановочные свойства смешанного и скалярного произведений векторов. Таким образом, .

27.2. Мощность силы при вращении АТТ

Элементарная работа силы при вращении АТТ . Следовательно, мощность равна: .

27.3. Работа силы при вращении вокруг закреплённой оси

Так как при вращении вокруг неподвижной оси, например, , , работа, совершаемая над телом, вращающимся вокруг неподвижной оси , равна: . Если знаки и одинаковые, то момент вращающий, и движение под действием этого момента ускоренное. Если знаки и противоположные, то момент тормозящий, и движение под действием этого момента замедленное.

27.4. Мощность силы при вращении вокруг закреплённой оси

Элементарная работа силы при вращении АТТ вокруг закрепленной оси . Следовательно, мощность равна: .