Закон энергии движущихся систем

Деформируемое тело в процессе обработки металла давлением можно рассматривать как незамкнутую термодинамическую систему, в которой протекает неравновесный и необратимый термодинамический процесс. Однако принципы локального равновесного состояния и аддитивности в термодинамике необратимых процессов позволяют воспользоваться законом сохранения энергии движущихся систем [c.148]

Для движущихся систем, которые удовлетворяют закону минимума кинетической энергии, точно так же можно составить подобные соотношения, получаемые непосредственно из лагранжевых выражений для сил. При этом последние должны рассматриваться не только как функции координат р как это делается для покоящихся систем, а также как функции скоростей q и ускорений [c.448]

Теория атома водорода была развита Бором. Рассмотрим, следуя Бору, водородоподобную систему, состоящую из ядра с зарядом Хе (для водорода Х= ) и движущегося вокруг него по круговой орбите электрона. Заметим, что с точки зрения классической теории такая система является неустойчивой, так как движение электрона по круговой орбите должно сопровождаться испусканием света. При этом энергия атомной системы уменьшается. Вместе с тем уменьшается и радиус орбиты, а также сокращается период обращения. Частота обращения и частота испускания непрерывно растут. Электрон, постоянно приближаясь к ядру, должен упасть на него, после чего атом прекратит свое существование. Итак, по законам классической электродинамики атом должен быть неустойчив и в течение своего существования должен испускать непрерывный спектр, что противоречит опыту. [c.231]

Состояния движущ,егося газа с известными термодинамическими свойствами определяются заданием скорости, плотности и давления как функций от координат и времени. Для нахождения этих функций используют систему уравнений, которая представляет собой выраженные в дифференциальной форме общие законы сохранения массы, импульса и энергии. Эти уравнения замыкаются термическим и калорическим уравнениями состояния. [c.32]

Однако определение силы удара Pa i) по формуле (23.1) весьма затруднительно, так как не известно время соударения, т. е. время, в течение которого скорость движущегося тела снижается от своего максимального значения в момент соприкосновения с ударяемым телом (начало удара) до нуля после деформации последнего (конец удара). В связи с указанными трудностями, определяя напряжения в элементах упругих систем, вызываемые действием ударных нагрузок (динамические напряжения), в инженерной практике обычно пользуются так называемым энергетическим методом, основанным на законе сохранения энергии. Согласно этому методу полагают, что при соударении движущихся тел уменьшение запаса кинетической энергии их равно увеличению потенциальной энергии деформации соударяющихся упругих тел. [c.691]

Применение законов сохранения массы, импульса, момента импульса и энергии к движущимся жидкостям и газам дает систему основных уравнений механики жидкостей и газов. [c.61]

Механизм представляет собой механическую систему с двусторонними не зависящими от времени связями, движущуюся под действием сил. Поэтому при решении некоторых вопросов динамики механизмов с одной степенью свободы можно применить закон изменения кинетической энергии. [c.203]

Кроме того, австрийский физик Л. Больцман на основе молекулярно-кинетической теории доказал, что закон возрастания энтропии — рассеяния энергии — неприменим к Вселенной еще и потому, что он справедлив лишь для статистических систем, то есть систем, состоящих из большого числа хаотически движущихся частиц, поведение которых подчиняется законам теории вероятностей. Возрастание энтропии таких систем указывает лишь наиболее вероятное направление протекания процессов и не исключается — более того, с необходимостью предполагается — возможность маловероятных событий — флуктуаций, когда энтропия уменьшается. [c.10]

Для изучения движения машины с учетом действующих сил (рассматривая машину как систему материальных точек) можно воспользоваться законами движения материальной системы, устанавливаемыми теоретической механикой в дифференциальной или интегральной форме. В этих законах элементы движения (скорости, ускорения, перемещения) сопоставляются с силовыми факторами (силами и парами) и материальными (движущимися массами). Для изучения движения машины наиболее удобным и плодотворным законом движения (по причинам, которые будут вскрываться при самом изложении данного раздела курса) является закон изменения кинетической энергии, который в применении к машине носит название уравнения движения машины. В теоретической механике этот закон движения записывается в такой форме [c.22]

Приведенная система дифференциальных уравнений теплопроводности (энергии), движения и уравнения сплошности описывает множество явлений распространения тепла в движущемся потоке жидкости, так как она получена при использовании общих законов сохранения энергии и вещества, поэтому она характеризует лишь основные принципиальные стороны этих явлений, общие для всего указанного множества. Частные особенности отдельных конкретных тепловых явлений характеризуются так называемыми условиями однозначности. Применительно к процессам конвективного теплообмена условиями однозначности задаются геометрическая форма и размеры системы, в которой изучаются процессы конвективного теплообмена физические свойства жидкости, входящие в рассмотренную систему дифференциальных уравнений распределение температуры и скорости в прост-ранстве нной области, в которой исследуется явление для какого-то начального момента времени распределение скорости на твердых и жидких границах исследуемой пространственной области. На жидких границах (во вход- [c.137]

Подавляющее большинство физических систем, с которыми приходится иметь дело в статистической физике, — мы будем в дальнейшем их называть нормальными системами — обладают следующими двумя свойствами во-первых, они имеют не ограниченный сверху спектр энергий (хотя бы потому, что кинетическая энергия не ограничена по величине, а любая система состоит из движущихся частиц) во-вторых, плотность числа состояний с данной энергией g E ) возрастает с ростом энергии по степенному закону. Например, для идеального газа, как мы видели в 61, ( )= с1Г I с1Е . [c.341]

Теперь мы можем также сделать несколько более общим заключение о приведенных в И примерах механического станка и неравномерно движущегося тела вопреки классической теории (см. 4 и 8) у нас нет никаких оснований ждать в общем случае равномерного закона распределения начальных микросостояний (как в силу причины, охарактеризованной в 12 и 13, так и причины 14). Законом статистической механики является не наличие равномерного закона распределения в начальный момент, а появление равномерного закона распределения после времени релаксации. Поэтому в начальный момент распределение вероятностей не должно быть равномерным, в частности, и для механического станка или для неравномерно движущегося как целое газа. Распределение становится равномерным после времени релаксации, если ускорение перестает изменяться, или если ускорение изменяется настолько медленно, что за время релаксации вид предельного распределения вероятностей (определяемый видом поверхности постоянной энергии, на которой происходит размешивание) изменяется незначительно. Но способностью к релаксации обладают лишь системы размешивающегося типа. Как можно убедиться, механический станок не является размешивающейся системой (см. гл. VI). В объяснении релаксации статистических систем, т. е. установления равномерного распределения вероятностей после времени релаксации, заключается главная задача микроскопической интерпретации статистики. [c.80]

Пусть в среде, которая движется относительно наблюдателя со скоростью У с (с — скорость света), распространяется волновой пакет. Его энергия в системе координат, движущейся со скоростью V, равна (зу, в то время как в неподвижной системе координат энергия равна ( у ф ёу. Для дальнейших рассуждений [4] воспользуемся тем, что при У <С с имеет место галилеева инвариантность физических процессов законы изменения состояний физических систем не зависят от того, в какой из инерциальных систем отсчета они происходят (для механики это означает, что уравнения Ньютона инвариантны относительно преобразования Галилея). Ответим сначала на вопрос как связаны ёу и (зу Для этого кроме волнового пакета рассмотрим частицу массы т, которая движется относительно наблюдателя со скоростью vo = V -Ь V. Величина V — относительная скорость движения. Кинетическая энергия дополнительно введенной частицы [c.198]

В следующих пунктах мы остановимся на применении принципа Даламбера к ряду типичных задач, в частности, задач, связанных с использованнем движущихся систем отсчета. Первое приложение касается вывода закона сохранения энергии, хорошо известного из элементарной механики. Этот вывод, однако, представляет интерес, так как он показывает пределы применимости закона. [c.118]

Закон изменения кинетической энергии для относительного движения системы вокруг центра масс. Введём опять, кроме неподвижной системы осей Охуг, систему осей Srj , движущуюся поступательно вместе с центром масс С. Движение материальной системы относительно этих осей будем ради краткости называть движением относительно (или вокруг) центра масс. Обозначим радиусы-векторы частицы в старых и новых осях соответственно г, и р , а радиус-вектор центра масс С в старых осях назовём г . Скорости частицы и кинетическую энергию системы в старых и новых осях обозначим соответственно 7" и Т скорость центра масс С в старых осях назовём v .. Так как [c.317]

В то же время окружающий мир является высокоупорядоченным. Из теории Дарвина следует, что в основе принципа отбора лежит повышение организованности биологических систем. Это противоречит второму закону термодинамики, согласно которому энтропия системы с течением времени увеличивается. Это противоречие было снято с введением в кибернетике представлений об эволюции системы как связанной с самоорганизующимися и саморегулирующимися процессами и с развитием синергетики [2, 4], рассматривающей закономерности самоорганизации диссипативных структур в неравновесных условиях [5]. Стало очевидным, что неравновесные состояния более высокоорганизованные, чем равновесные, так как в них движущей силой процесса является не минимум свободной энергии, как это характерно для равновесных процессов, а минимум производства энтропии. [c.11]

В 1907 г. Эйнштейн доказывает сформулированные им ранее положения об инерции энергии . В том же году он писал, что наличие инертной массы у энергии наводит на мысль о том, не обладает ли энергия гравитирующей массой. Эти вопросы обсуждаются в статье, которая представляет собой первую большую по объему работу из цикла, относящегося к теории относительности . Она подразделена на пять частей. В пятой части Эйнштейн ставит вопрос о применимости принципа относительности как требования независимости законов природы от состояния движения системы для систем, движущихся с ускорением друг относительно друга. Рассматриваются две системы отсчета и Первая система движется с постоянным по величине ускорением у в направлении оси z, вторая система покоится, находясь в однородном гравитационном поле. Все тела в этом поле ускоряются одинаково, и можно предположить, что физические законы относительно первой системы не отли- [c.364]

Перейдем теперь в систему отсчета, движущуюся со скоростью и = д/ 2дАН по направлению к поверхности Земли. Из законов сохранения энергии получим [c.72]

Балансные или полевые уравнения нерелятивистской электродинамики сплошных сред состоят из балансных уравнений для самих электромагнитных полей — уравнений Максвелла, с которыми мы имели дело в 3.2, и не зависящих от геометрии и структуры материала уравнений, выражающих фундаментальные аксиомы механики и термодинамики сплошных сред, а именно законы сохранения массы (для замкнутых однокомпонентных систем), импульса, момента импульса, энергии и второй закон термодинамики. Уравнения Максвелла здесь повторять не будем. В остальных уравнениях мы должны учесть электромагнитные слагаемые, выражения для которых были найдены в 3.3 и 3.4. Общая формулировка уравнений Максвел-, ла в 3.2, очевидно, показывает, что при рассмотрении движущейся внутри тела поверхности разрыва a(i) надо иметь дело с более общей и более полной формулировкой балансных уравнений в интегральной форме, чем с той, которая дана в 2.4. [c.194]

ПРИВЕДЕНИЕ СИЛ, преобразование системы сил, приложенных к тв. телу, в другую, эквивалентную ей систему, в частности простейшую. В общем случае любая система сил при приведении к произвольному центру (центру приведения) заменяется одной силой, равной геом. сумме (главному вектору) сил системы и приложенной к центру приведения, и одной парой сил с моментом, равным геом. сумме моментов (главному моменту) всех сил относительно центра приведения. ПРИВЕДЁННАЯ МАССА, условная характеристика распределения масс в движущейся механич. или смешанной (напр., электромеханич.) системе, зависящая от физ. параметров системы (масс, моментов инерции, индуктивности и т. д.) и от закона её движения. В простейших случаях П. м. ц определяют из равенства T= ivV2, где Т — кинетич. энергия системы, v — скорость нек-рой характерной точки, к к-рой приводится масса системы. Напр., для тела, совершающего плоскопараллельное движение, при приведении к его центру масс С будет fi=[l+(P / i ) ]"i где т — масса тела, Рс— радиус инерции относительно оси, перпендикулярной к плоскости движения и проходящей через центр С, h — расстояние от центра масс до мгновенной оси вращения (в общем случае величина переменная). ПРИВЕДЁННЫЕ ПАРАМЕТРЫ СОСТОЯНИЯ, параметры термодинамически равновесной системы (давление, объём, темп-ра и др.), отнесённые к их значениям в критическом состоянии. Ур-ние, связывающее П. п. с., напр. Ван-дер-Ваальса уравнение при не слишком низких темп-рах, одинаково для всех газов (закон соответственных состояний), т. к. не содержит физ.-хим. констант, характеризующих индивидуальные в-ва. См. Уравнение состояния, Соответственные состояния. [c.585]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...