2.Статистикалық физика және термодинамика

13. Бө лшектің жә не бө лшектер жү йесінің кинетикалық энергиясы Қ атты денелер айналғ андағ ы кинетикалық энергия жә не жұ мыс.

. тең деуінің сол жағ ын қ арастырайық. Ол қ андай да бір функцияның толық дифференциалын береді.

. (4. 7)

W_k шамасы бө лшектің кинетикалық энергиясы деп аталады. Кинетикалық энергия – толық энергияның бө лшектің қ озғ алысымен байланысты бө лігі. Тыныштық та тұ рғ ан дененің (V=0) кинетикалық энергиясы болмайтынын ескерсек, (4. 7 )-дан тең екені шығ ады.

Қ озғ алмайтын осьті айналып қ озғ алғ ан қ атты дененің айналмалы қ озғ алысы кезіндегі кинетикалық энергиясы . (4. 9 )

(4. 8 ) жә не (4. 9 ) ө рнектері релятивистік емес (v< < c) бө лшектер ү шін дұ рыс болады. (4. 8 ) ө рнегі бө лшекке бірнеше кү ш ә сер еткен жағ дайда да дұ рыс болып табылады. Онда А₁₂ - барлық кү штердің жұ мыстарының қ осындысы. Олай болса, бө лшектің кинетикалық энергиясының ө згерісі осы бө лшекке ә сер етуші барлық кү штердің жұ мысына тең болады. А₁₂=W_k2-W_k1. (4. 10)

Дене Ғ кү штің ә серімен dφ аз бұ рышқ а бұ рылғ анда кү штің тү су нү ктесі ds= r dφ жол жү реді де істелген жұ мыс dA = F sin φ r dφ = M_z dφ .

14. Бө лшек пен бө лшектер жү йесінің толық механикалық энергиясы. Механикадағ ы энергияның сақ талу заң ы. Энергияның сақ талу жә не айналу.

Энергияның сақ талу жә не айналу заң ы табиғ аттың негізгі заң дарының бірі болып табылады. Энергияның сақ талу заң ы уақ ыттың біртектілігін кө рсетеді, яғ ни уақ ыттың барлық кезең дері ү шін бірдей. Уақ ыттың ә р кезең дерінің эквивалентті болу себебі кез келген физикалық процесс оның қ ашан басталғ анына тә уелсіз бірдей жү ріп отырады. Энергияның сақ талу жә не айналу заң ының терең мағ ынасы бар. Ол қ озғ алыстың материяның ажырамас қ асиеті екенін, оның пайда болмайтынын жә не жоғ алмайтынын, бір тү рден екінші тү рге айналатынын кө рсетеді.

Бө лшек пен бө лшектер жү йесінің толық механикалық энергиясын қ арастырайық. (4. 7) формуласына оралайық. Бө лшекке консервативті жә не консервативті емес кү штер ә сер етеді делік. Онда W_k2–W_k1=A₁₂^*+A₁₂ A₁₂^*=W_p1–W_p2 екенін ескерсек, (W_k2+W_p2)–(W_k1+W_p1)=A₁₂(5. 5)

Бө лшектің толық механикалық энергиясы W кинетикалық жә не потенциалдық энергияларының қ осындысына тең. Консервативті кү ш ө рісіндегі бө лшектің толық механикалық энергиясының ө згерісі бө лшекке ә сер ететін консервативті емес кү штердің жұ мысына тең W₂–W₁=A₁₂. (5. 6)

N ө зара ә серлеспейтін бө лшектер жү йесінің энергиясы осы жү йені қ ұ райтын бө лшектердің барлық энергияларының қ осындысымен анық талады . (5. 7)

Егер бө лшектер бір-бірімен ө зара ә серлесетін болса, аддитивті болып табылмайтын олардың ө зара ә серлесу энергиясын ескеру қ ажет. . ( 5. 8)

Егер жү йе бө лшектерінің арасында сыртқ ы кү штер болмай (A₁₂ =0), тек қ ана консервативті кү штер ә сер етсе (мұ ндай жү йені консервативті деп атайды), (5. 7) формуладан кө ретініміздей, оның толық механикалық энергиясы сақ талып қ алады. Бұ л тұ жырым толық механикалық энергияның сақ талу заң ы болып табылады. Толық механикалық энергия тек денелердің тұ йық талғ ан консервативті жү йесінде ғ ана сақ талады.

2. Статистикалық физика жә не термодинамика

⇐ Предыдущая 1 234 5 6 7 8 9 10 Следующая ⇒