Microsoft Word Лекциялар жинағы Физик doc
Дене төмен қозғалған кездегі ауырлық күшінің жұмысы оң таңбалы: күш пен қозғалыс жылдамдығының бағыттары сәйкес келеді
жүктеу/скачать 1,32 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Серпімді–деформацияланған дененің потенциалдық энергиясы. Серпімді күштің жұмысы
- 4 лекция
| Дене төмен қозғалған кездегі ауырлық күшінің жұмысы оң таңбалы: күш пен қозғалыс жылдамдығының бағыттары сәйкес келеді.
Егер, массасы m дененің биіктігін h1 ден h2 -ге дейін азайтсақ, онда ауырлық күшінің жұмысы мынаған тең (h1>h2) A12 EП (mgh2 mgh1 ) mgh1 mgh2 mgh 0 . Егер тура сол денені h2 биіктіктен h1 биіктікке дейін бірқалыпты көтеретін болсақ, онда істелінген жұмыс A21 (mgh1 mgh2 ) mgh 0 Мұндағы толық жұмыс (дененің 1-2-1 тұйық жолымен орын ауыстыру кезінде) нөлге тең болады, демек A A12 A21 mgh mgh 0 . Серпімді–деформацияланған дененің потенциалдық энергиясы. Серпімді күштің жұмысы Серпімді-деформацияланған дененің потенциалдық энергиясын табайық (серіппенің). Серпімділік күші деформациялануға пропорционал: Fсерп = - kx. мұндағы, k- серпімділік коэффициенті (серіппе жағдайында – қатаңдық коэффициенті), ал минус таңбасы серпімділік күшінің деформациялануға қарама-қарсы бағытталғанын көрсетеді. Ньютонның үшінші заңы бойынша, серпімділік күшіне ие болу үшін оған күш түсірілуі қажет
кішкене dx деформациялануы кезіндегі Ғ күші істеген dA элементар жұмыс ал толық күш dA=Fdx= kxdx, x A kxdx 0
2CEП С серіппенің потенциалдық энергиясын көбейтуге жұмсалады. Егер деформацияланбаған дененің потенциалдық энергиясы нөлге тең десек (х=0 болғанда), онда С=0. Бұдан, серпімді-деформацияланған дененің потенциалдық энергиясы kx2 EП 2 . Жүйенің потенциалдық энергиясы, кинетикалық энергия сияқты жүйе күйінің функциясы болып табылады. Ол оның сыртқы денелерге қатысты орны және жүйе конфигурациясына ғана тәуелді болады. Серпімділік күшінің жұмысын энергетикалық көзқарас тарапынан да анықтауға болады. Энергияның сақталу заңы бойынша жұмыс серпімді- деформацияланудың потенциалдық энергиясының кему есебінен де орындалады. 4 лекция 4 САҚТАЛУ ЗАҢДАРЫ Дененің импульсі. Реактивті қозғалыс Дененің импульсі (қозғалыс мөлшері) деп – дене массасының жылдамдыққа көбейтіндісін айтады. p m . Импульс векторлық шама, оның бағыты лездік жылдамдық бағытымен бағыттас. Өлшем бірлігі [p]=1 кгм/с . Классикалық механикада дене массасы жылдамдыққа тәуелсіз(<<c). Кейбір денелердің қозғалысы оның массасының өзгеруімен анықталады; мысалы, ракетаның массасы жанармайдың жануы кезінде пайда болған газдың бөлінуі есебінен азаяды т.б. Егер жүйе өз массасының біраз бөлігін қандайда бір анықталған бағытта өзінен бөліп шығаратын болса, онда ол қарама-қарсы бағыттағы қозғалыс мөлшеріне ие бола алады. Осыда ракета техникасының негізінде жатқан реактивті қозғалыс принцпінің физикалық мәні жатыр. Ракета қозғалысы мысалындағы массасы айнымалы дененің қозғалыс теңдеуін қорытып шығарайық. Егер t уақыт мезетіндегі ракетаның массасы т, ал жылдамдығы тең болса, онда dt уақыт өткенде оның массасы т– dm, ал жылдамдығы – d тең болады. Қозғалыс мөлшерінің өзгерісі dp p2 p1 (m dm)( d ) dm(( d u) m немесе dp md dm u , мұндағы - u ракетадан бөлінген газ жылдамдығы. Егер, жүйеге сыртқы күштер әсер ететін болса, dp Fdt сондықтан немесе
Fdt md dm u , md F u dm u dm d t d t d t мүшесі қосымша күш, оны Fp реактивті күш деп атайды. Бұдан, массасы айнымалы дененің қозғалыс теңдеуін аламыз. Оны ең алғаш И.В. Мещерский қорытып шығарған.
ma F F , Реактивті күшті ұшу құралдарын жасауға пайдалану идеясын 1881 жылы Н.И. Кибальчич ұсынған болатын, ал космонавтика негізін қалаған К.Э. Циолковский. Ол 1903 жылы осы мақаланы жазған болатын. Мақалада ракета қозғалысының теориясы мен сұйық реактивті құрылғы теориясының негізі жайлы жазылған. Ешқандай сыртқы күштер әсер етпейтін ракета қозғалысына алынған теңдеуді қолданайық. F =0 деп алып және ракетадан бөлініп шыққан газдың жылдамдығы бағыты бойынша ракетаның жылдамдығына қарама-қарсы екенін ескеріп, мынаны аламыз
немесе скаляр түрі жүктеу/скачать 1,32 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|