Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
кол фізика.doc
Скачиваний:
0
Добавлен:
04.12.2018
Размер:
3.14 Mб
Скачать

21)Закон збереження імпульсу.

Для замкнутої системи тому і

Імпульс ізольованої системи м.т. зберігається, тобто залишається сталим в часі.

Імпульс зберігається i для незамкнутої системи, якщо .

Якщо сума зовнiшнiх сил не дорівнює нулю, але проекція цієї суми на деякий напрямок рівна нулю, то зберігається складова імпульсу в цьому напрямку (тобто проекція імпульсу на цей напрямок):

і

Імпульс системи м.т. може бути представлений у вигляді добутку сумарної маси системи м.т. на швидкість руху центра мас системи:

(2.13)

Центром мас системи називають таку точку C, положення якої задається радiус-вектором :

(2.14)

Для твердого тіла:.

Продиференцiюємо (2.14) за часом i одержимо (2.13):

Підставимо (2.13) в (2.12) :

, або (2.15)

Центр мас системи м.т. рухається як матеріальна точка, маса якої дорівнює сумарній масі всієї системи, i на яку діє сила, що дорівнює геометричній сумі всіх зовнiшнiх сил, що діють на систему.

Це твердження називають теоремою про рух центра мас.

Для ізольованої системи :

Центр мас ізольованої системи або нерухомий, або рухається рiвномiрно i прямолiнiйно.

Якщо початок вiдлiку помістити в центр мас (система вiдлiку залишиться iнерцiальною, оскільки ), то , і

Центр мас є точка простору, відносно якої повний імпульс ізольованої системи дорівнює нулю.

22)Закон збереження моменту імпульсу.

Закон має наступне формулювання: якщо момент сил, що діють на матеріальну точку, дорівнює нулю, то вектор моменту імпульсу залишається величиною постійною протягом всього часу руху.

Цей закон виконується в інерціальних системах відліку і для ізольованої вільної матеріальної точки, тобто точки, рухомої за інерцією

Хай вектор сили, прикладеної до точки, залишається весь час колінеарним радіус-вектору точки. Така сила називається центральною і точка О — центром сили. Прикладом центральної сили служить сила тяжіння, прикладена до планети, з боку Сонця, сила кулонівського тяжіння (відштовхування), що діє на точковий електричний заряд з боку другого точкового заряду, і ін. Момент центральної сили відносно її центру перетворюється на нуль. Застосовуючи до точки, рухомої під дією центральної сили, теорему про зміну моменту імпульсу у формі приходимо до закону збереження моменту імпульсу матеріальної точки: Закон збереження|зберігання| моменту імпульсу об'єднує три перші інтеграли руху, званих інтеграламиплощ. Проектуючи рівність на осі декартової системи, отримуємо:

Кожен з цих перших інтегралів руху виражає|виказує| постійність| проекції секторної швидкості для руху проекції точк|точки|и на відповідну координатну площину. Нехай до точки прикладена не центральна сила, а така, на­прямок| якої при русі |точки|точки не змінюється. Тоді обертовий| момент сили в|щодо|ідносно будь-якої осі, паралельній силі, дорівн|нуль-елементу|ює нулю і має місце один з інтегралів площ (10.6). Точка|точка| рухається|суне|, зберігаючи момент імпульсу відносно|щодо| даної осі незмінним. Відповідно до визначення моменту імпульсу, вираженого|виказувати| формулою (10.3) і формулами перетворення координат Галілея (3.11), момент імпульсу не є інваріантною величиною, а перетвориться по формулі:

На закінчення відмітимо|, що розглянуті|розглядувати| теореми динаміки матеріальної точки|точки| дозволиляють отримати|одержувати| шість інтегралів руху|: три інтеграли проекцій імпульсу і три інтеграли проекцій моменту імпульсу. Проте|однак| не всі ці інтеграли виявляються|опиняються| незаежними|. Помноживши скалярний (9.5) на (10.5) і скоротивши на квад­рат| маси, отримаємо|одержуватимемо|:

оскільки|тому що| змішаний добуток, що містить|утримує| два однакових век­тора|, дорівнює нулю|нуль-елементу|. Це означає, що з|із| шести інтегралів проек­ції| імпульсу і моменту імпульсу незалежних лише|тільки| п'ять.Одночасне збереження|зберігання| імпульсу і моменту імпульсу має місце| лише|тільки| при F = 0, наприклад для| ізольованої вільної точки|точки|, рухомої за інерцією.

3. Фундаментальні взаємодії і закони збереження Розрізняють два основні прояви взаємодії: динамітичне, при якому змінюється характер руху тіл або мікро частинок (наприклад, камінь, притягаючи до Землі, падає на неї з прискоренням, а-частинки, проходячи біля ядра атома, змінює направління швидкості), і статичний, при якому тіла або частки об'єднуються в стійку систему (наприклад, нуклони - в ядро, електрони і ядро - в атом, атоми - в тіло і т. д.). Зі взаємодією тісно пов'язано важливе для фізики поняття сили. У фізиці про силу говорять як про дію однієї матеріальної точки на іншу, це частина взаємодії двох точок.Кількісногова міра сили встановлюється за результатами взаємодії: за прискорення матеріальної точки або по деформації твердого тіла. Взаємодії характеризують величиною сили, що діє на матеріальну точку, або зміною енергії взаємодіючих частинок.  Все різноманіття проявів навколишнього світу - фізкабінетгічні явища, властивості і будова фізичних об'єктів, їх рухуня обумовлено взаємодіями.Конкретних взаємодій відбувається безліч, але в даний час з'ясовано, що всі вони можуть бути віднесені до чотирьох типів вихідних або фундаментментальних взаємодій. Фундаментальні взаємодії відрізняються один від одного відстанню, на якому вони проявляються, ставленням сил, енергіями, що припадають на мікрочастинки, - інтенсивністю, характерним часом протікання процесів, визванних у світі елементарних частинок. Основні моделі взаємодії. Механічна модель. Механічна система складається з тіл, що моделюються матеріальними точками, розташованими на некотором відстані один від одного в порожньому просторі. Ніяких інших об'єктів в системі немає. Взаємодія між ними здійснюється на відстані, передаючись миттєво. Така взаємодія називаютьсяють дальнодействием. Результат взаємодії полягає в безперервної зміні імпульсу і кінетичної енергії матеріальних точок при їх русі в просторі: точки рухаються з прискоренням.  Польова модель застосовується до системи електрично заряджених тіл і електромагнітного поля. Взаємодія здійснюється позасобом поля, тобто на заряджену матеріальну точку діє поле, створене іншими точками, а не самі ці віддалені точки. Така взаємодія називається блізкодействія. У результаті взаємодії змінюються безперервно як характеристики поля, так і рух матеріальних точок

Квантово-релятивістська модель. Система складається з мікро частинок.Передача взаємодії між мікрочастинками з відмінною від нуля масою здійснюється іншими частками - квантами поля. Взаємодія полягає в тому, що дві частинки обмінюються третьої - переносником взаємодії.  Фундаментальні фізичні теорії  Класична механіка. У фундаментальних фізичних теоріях, які вивчаються в цьому курсі, застосовуються розглянуті вище моделі взаємодіючих систем або їх різновиди.  тіл, їх форму, макроскопічне будову.  Класична електродинаміка. Область застосування цієї теорії - макросвіт. У ній вивчається макроскопічний переносник електромагнітного взаємодії - електромагнітне поле.Квантова механіка. Рух мікрочастинок в області просторуства відноситься до квантової механіки. Вона вивчає будову атомів, процеси випромінювання і поглинання атомами.  Статистична фізика. Багато фізичні об'єкти представляють собою системи тіл або часток. Такі, наприклад, Сонячна система, атом речовини, газ, що складається з безлічі молекул, і т. д. Якщо система складається з невеликого числа матеріальних точок, то вона вивчається в класичній механіці; з мікрочастинок - у квантової механіки. Якщо ж число частинок в системі дуже велике, як, наприклад, в макроскопічних тілах, то застосувати до них механіку неможливо