Энергия кинетическая поля силы тяжести

Силы упругости при движении воды в колодцах работы не совершают, так как их направление в любой точке перпендикулярно вектору перемещения. Поэтому изменение кинетической энергии АЕк воды равно изменению ее потенциальной энергии и поле силы тяжести [c.50]

Отметим, что внешняя кинетическая энергия тела, а также внешняя потенциальная энергия в поле сил тяжести не приняты во внимание. [c.17]

Внутренняя энергия — не единственный вид энергии, которым может об.ладать термодинамическая система. Рассмотрим небольшой объем жидкости (жидкую частицу), движущейся вместе с окружающим ее потоком. Такая жидкая частица обладает кинетической энергией, равной половине произведения массы частицы на квадрат скорости потока, потенциальной энергией в поле сил тяжести и, наконец, внутренней энергией сумма этих трех энергий есть полная энергия системы. Закон сохранения и превращения энергии можно сформулировать так, что будут учтены все три указанных вида энергии (этот вопрос рассматривается в гл. 7). Из сказанного ясно, что к внутренней энергии относится та часть полной энергии термодинамической системы, которая не связана с движением системы как целого и с положением системы в поле сил тяжести. [c.20]

В соответствии с уравнением (12.1) подводимая теплота затрачивается на увеличение энтальпии, кинетической энергии и потенциальной энергии в поле сил тяжести, а также на совершение работы против вязких сил. Работа трения преобразуется в теплоту, представляющую собой часть подводимой теплоты [c.265]

Согласно выражению (12.3) подводимая путем теплообмена теплота идет на увеличение энтальпии, кинетической энергии и потенциальной энергии в поле сил тяжести для контрольного объема потока между сечениями / и 2 в расчете на единицу массы имеем уравнение [c.282]

Энергией Е системы является ее полная энергия относительно некоторого произвольного состояния, выбранного лишь из соображений удобства. И инженер, и ученый часто разбивают эту энергию на сумму нескольких определенных видов энергии, таких, как внутренняя энергия и, потенциальная энергия в поле силы тяжести и связанная с направленным движением кинетическая энергия. Кроме такого разбиения нередко встречаются также менее четко определенные выражения, например механическая энергия, электрическая, химическая и ядерная энергии, энергия излучения, солнечная энергия, энергия приливов и отливов и т. д. Здесь речь пойдет только о строго определенных видах энергии, которые будут последовательно рассмотрены в связи с простыми системами. [c.66]

Положение точки в пространстве определяется тремя координатами. Примем декартовы координаты свободной материальной точки X, у, г за обобщенные координаты. Тогда кинетическая и потенциальная энергии точки, движущейся в поле силы тяжести, определятся следующими выражениями [c.345]

Кинетическая энергия точки ( изгиба, кручения, сжатия, сдвига, растяжения, пластической деформации, относительного движения, твёрдого тела...). Кинетическая энергия в нормальных координатах ( в обобщённых координатах...). Энергия в конце удара. Потенциальная энергия поля силы тяжести ( поля центральных сил, пружины..,). [c.29]

В потоке идеальной жидкости потенциальная энергия полностью расходуется на изменение кинетической энергии потока и изменение положения элементов жидкости в поле силы тяжести. [c.30]

В общем случае величина дЬ выражает суммарный эффект следующих факторов работы изменения объема работы сил давления по перемещению частицы изменения кинетической энергии частицы работы сил тяжести (или равного ей изменения потенциальной энергии частицы в поле сил тяжести) так называемой технической работы работы против сил трения, обусловленных вязкостью среды. Раскроем содержание каждого из этих факторов. [c.163]

Во избежание часто встречающегося недоразумения необходимо отметить, что в соответствии с нашими представлениями при ускорении тела в поле силы тяжести работа над телом не производится. Будет правильнее сказать, что кинетическая энергия тела возрастает за счет его потенциальной энергии, к определению которой мы переходим. [c.66]

На частном случае простой системы (см. ее определение в разд. 5.3) мы показали далее, что энергия Е такой системы связана с ее внутренней энергией (U), кинетической энергией (КЭ) и потенциальной энергией (ПЭ) в поле силы тяжести соотношением [c.71]

Всякая термодинамическая система, в том числе каждое из действительных тел, в любом из состояний обладает энергией Е, представляющей собой сум му кинетической энергии движения системы как целого о-тенциальной энергии обусловленной определенным положением всей системы или ее макроскопических частей в каком-либо внешнем поле сил (например, в поле силы тяжести, в электрическом или магнитном поле и т. д.), внутренней энергии U, которая не связана с движением всей системы как целого или с наличием внешнего силового поля и состоит из собственной энергии отдельных частей, составляющих рассматриваемую систему [c.27]

Для решения задач динамической оптимизации второго типа выбран, можно сказать, инженерный подход для преодоления перечисленных в подразделе 5.1 трудностей. Редукция, осуществляемая в рамках этого подхода, опирается на то, что движение системы происходит в потенциальном поле силы тяжести, и при этом часть работы управляющих сил и моментов расходуется на изменение кинетической энергии. Отсюда варьируемая часть работы будет совпадать с энергетическими затратами на преодоление сил сопротивления в следующих двух случаях. В первом из пих для системы однозначно задано граничное фазовое состояние. Во втором случае, когда требуется выход фазового изображения системы на некоторое целевое множество, желаемый факт может быть обеспечен ограничением К1 на допустимые силы и моменты, если только система вполне управляема [6. В этом случае всегда существуют подходящие импульсные управляющие силы и моменты, применение которых приводит к прекращению движения системы в последний момент процесса управления. Эти воздействия не влияют на суммарные энергетические затраты на преодоление сил сопротивления. В результате задача второго типа сводится к задаче первого типа. [c.41]

Каждое тело в любом состоянии обладает некоторой полной энергией Э, состоящей в общем случае из кинетической энергии видимого движения тела в целом К, потенциальной энергии Я, обусловленной положением тела в каком-либо внешнем поле сил (например, в поле сил тяжести) и внутренней энергии U, состоящей из энергии движения и взаимодействия отдельных микрочастиц, составляющих рассматриваемое тело [c.24]

Например, для потенциальной энергии т к тела в поле силы тяжести — это выбор уровня, от которого отсчитывается высота к, а для кинетической энергии /пс /2 — это выбор так называемого тела отсчета относительно которого измеряется скорость [c.85]

Вынужденное движение рассматриваемого объема жидкости происходит под действием внешних поверхностных сил, приложенных на его границах, за счет предварительно сообщенной кинетической энергии (например, за счет работы насоса, вентилятора, ветра). Как вынужденное рассматривается и течение изучаемого объема жидкости под действием однородного в нем поля массовых сил. Иллюстрацией последнего может являться течение изотермической пленки жидкости по стенке под действием сил тяжести. [c.126]

Показать, что гамильтониан симметричного заряженного волчка, находящегося в однородном магнитном поле, совпадает с его кинетической энергией и является постоянной движения. Отсюда следует, что это поле не совершает работы над рассматриваемой системой [это видно также из силы Лоренца (1.56)] в противоположность тому, что имеет место в случае тяжелого волчка, когда сила тяжести сообщает ему дополнительную кинетическую энергию прецессии. Показать, что энергия прецессии магнитного волчка появляется за счет уменьшения скорости его собственного вращения и что при этом возникает нутация. [c.204]

Рис. 15. а — дождевые капли приобретают под действием силы тяжести кинетическую энергию б— электрическое поле ускоряет заряженные частицы. [c.37]

Формула (37.2) дает математическое выражение закона сохранения механической энергии при движении тела в поле тяготения. Сумма кинетической и потенциальной энергий в любой момент остается постоянной, равной Е . Отметим, что этот закон справедлив только в тех случаях, когда тело движется исключительно под действием сил тяжести. При наличии других сил (сил сопротивления и др.) механическая энергия (сумма кинетической и потенциальной энергии) в общем случае не остается постоянной. [c.134]

Если точка опять опишет замкнутую траекторию, то получит дополнительное приращение живой силы и Т.Д. Таким образом, можно получить сколь угодно большое увеличение ее кинетической энергии. В этом примере показано, как осуществляется превращение энергии электрического поля в энергию движения точки. Ф, Дж. Дайсон описал возможный принцип устройства "гравитационной машины", использующей для получения работы поля тяжести (Н.Е. Жуковский. Кинематики, статика, динамика точки. [c.118]

На практике топливо составляет только часть массы ракеты. Если т масса пустой ракеты, то уравнения (11.4) и (11.5) определяют максимально возможное увеличение скорости ракеты при заданной скорости истечения и,. Если к моменту времени i все топливо сгорит, то после этого ракета будет двигаться по инерции под действием ускорения силы тяжести. Максимальное расстояние ракеты от точки выключения двигателя определяется энергией (суммой потенциальной и кинетической энергии), которую ракета приобрела к этому моменту. Это расстояние зависит от расстояния г ракеты от центра гравитационного поля и скорости V (см. разд. 4.5 и 4.11). [c.341]

Обоснование метода. Рассмотрим некоторое число бус, нанизанных, на вертикальные струны, не имеющие трения. Бусинка, сброшенная сверху, упадет с ускорением , и внизу ее кинетическая энергия превратится в тепловую, равную/и /1, где т—масса бусинки и к—высота струны. Теперь предположим, что струны (еще не имеющие трения) горизонтальны, так что сила тяжести не действует, но наложено магнитное поле, которое сообщает бусам ускорение (они магнитны), равное снова теплота, вызванная ударом на расстоянии к, будет mgh. Если мы наклоним струну и отрегулируем поле таким образом, чтобы ускорение (теперь частично вследствие силы тяжести и частично магнетизма) было равно g, то образующаяся теплота остается равной тдк. [c.790]

Простейшим примером подобной системы могут служить два небольших тела, соединенные друг с другом пружинкой. Если эта система движется в поле тяжести в отсутствие сопротивления воздуха (т. е. нет внешних сторонних сил), то меняются ее кинетическая энергия Т, собственная потенциальная энергия и внешняя по- [c.111]

Потенциальную энергию тоже часто удается разделить на две подобные части, из которых одна содержит только координаты, соответствующие поступательному движению, а другая — только угловые координаты. Так, например, гравитационная потенциальная энергия зависит только от вертикальной декартовой координаты центра тяжести ). Аналогично, если сила вызывается однородным полем В, действующим на диполь с магнитным моментом М, то потенциал пропорционален произведению M B, зависящему только от ориентации тела. Вообще почти все практически встречающиеся задачи допускают такое разложение. В этом случае рассматриваемая задача распадается на две, так как лагранжиан L — T—V разбивается при этом на две части, одна из которых содержит только поступательные координаты, а другая — только угловые. Эти две группы координат будут тогда полностью разделены, и задачи о поступательном и о вращательном движении можно решать независимо друг от друга. Поэтому важно получить выражения для кинетического момента и кинетической энергии тела, имеющего неподвижную точку. [c.164]

Двойной знак у работы Л стоит в силу того, что кинетическая энергия в зависимости от значений величин 1>о и у может быть поло жительной и отрицательной. Далее в уравнении (14.6) выделим отдельно работу Л производственных сопротивлений, работу Л сил трения и других непроизводственных сопротивлений и работу Лс. т смл тяжести звеньев (см. 40). [c.316]

Уравнение (2-2) не содержит членов, учитывающих работу трения, потенциальную энергию в Поле сил тяжести или кинетическую энергию. Работа трения отсутствует из-за равенства нулю продольной составляющей скорости относительно S-поверхности, а та кже потому, что (Все эффекты отчасти учитываются потока1Ми g и g+ m . [c.49]

Уравнение (1.30) отражает тот факт что приращение кинетической энергии маятника равно убьши его потенциальной энергии в поле силы тяжести. Интегрируя (1.30), получим [c.16]

Прежде чем перейти к другим типам потоковых процессов, кратко рассмотрим случай, когда необходимо учитывать кинетическую энергию (КЭ) поступающей жидкости и, возможно, ее потенциальную энергию (ПЭ) в поле силы тяжести относительно некоторого произвольного уровня отсчета. Из равенства (5.2), устанавливаюш его связь между Е и U, видно, что энергия, привносимая в контрольный объем поступающей жидкостью, в этом случае равна [c.91]

Как уже отмечалось, конкретизация разработанных теоретических подходов к описанию многокомпонентных турбулентных сред проведена применительно к актуальным аэрономическим проблемам и моделированию процессов, в связи с которыми эти подходы получили свое дальнейшее развитие. Детально исследован диффузионный перенос в верхней атмосфере планеты на основе систематического использования обобщенных соотношений Стефана-Максвелла. Рассмотрена диффузионно-фотохимическая модель химического состава и температуры нейтральной атмосферы Земли в области верхней мезосферы - нижней термосферы и дана оценка величины усредненного по времени коэффициента турбулентной диффузии. Разработана методика полуэмпирического моделирования изотропных коэффициентов турбулентного обмена в стратифицированном в поле силы тяжести, многокомпонентном газовом потоке с поперечным сдвигом гидродинамической скорости. Получены универсальные алгебраические выра-л<ения для определения коэффициентов турбулентной вязкости и температуропроводности смеси в вертикальном направлении, зависящие от локальных значений кинетической энергии турбулентных пульсаций, динамических чисел Ричардсона, Колмогорова и турбулентного числа Прандтля, а также от внешнего [c.314]

Внешняя энергия складывается из кинетической энергии движения системы в целом относительно тел окружающей среды и потенциальной энергии, обусловленной положением системы в поле сил, например в поле сил тяжести. В подавляющем большинстве случаев в технической термодинамике потенциальная энергия системы вообще не рассматривается, так как ее изменение в процессах, анализом которых занимается техническая термодинамика, пренебрежимо мало. Что же касается кинетической энергии, то она имеет существенное значение лишь при термодинамическом анализе потока газа. При этом она учитывается в уравнениях в виде отдельного слагаемого. Поэтому основным термодинами-ческгим понятием является внутренняя энергия системы. Внутренняя энергия термодинамической системы представляет собой энергию всех видов движения [c.9]

Яо — кинетическая энергия (функция Г амильтона интегрируемой задачи Эйлера о движении тела по инерции), а Н — потенциальная энергия тела в однородном поле силы тяжести (е — произведение веса тела на расстояние от центра масс до точки подвеса). Будем считать параметр е малым (ср. с п. 2.1, гл. 5, пример 2). Это эквивалентно изучению быстрых вращений тела в умеренном силовом поле. В невозмущеиной интегрируемой задаче Эйлера можно ввести переменные действие — угол /, ф. Формулы перехода от специальных канонических переменных. I, О, I, к переменным действие — угол I, ф можно найти, например, в работе [12]. В новых переменных Я= = Яо(/)+еЯ (/, ф). Переменные действие 1, /г могут изменяться в области А= /1 /2, /г О . Гамильтониан Яо(Л,/2) — однородная функция степени 2, аналитическая в каждой из четырех связных подобластей Д, на которые делят область три прямые Л], Л2 и /[ = 0. Уравнение прямых П1 и яг есть 2Яо//г = Они симметричны относительно вертикальной оси и стремятся к прямой /1 = 0, когда А - Ах и к паре прямых 1/1 = 2, когда Аг- Аз (напомним, что А, Аг, Аз — главные моменты инерции тела и Ах Аг Аз). Линии уровня функции Но изображены на рис. 57. [c.234]

При движении тела в поле тяжести вблизи земной поверхности на тело, кроме силы тяжести, действуют различные диссипативные силы, например сила сопротивления воздуха, поэтому закон сохранения механической энергии здесь неприменим происходит рассеяние механической энергии, переход ее в другие немеханические виды. Вместе с тем и немеханическйе виды энергии могут переходить в механическую энергию. Переход не только механической, но и всякой другой энергии из данного вида в эквивалентное количество энергци всякого другого вида подчинен всеобщему закону сохранения и превращения энергии, изучаемому в курсах физики. Согласно этому закону во всякой изолированной системе сумма энергий всех видов (кинетической [c.399]

Геофизическая турбулентность. Турбулентные движения всегда диссипативны, поэтому они не могут поддерживаться сами по себе, а должны черпать энергию из окружающей среды. Турбулентность возникает либо в результате роста малых возмущений в ламинарном потоке, либо вследствие конвективной неустойчивости движения. В первом случае энергия турбулентности извлекается из кинетической энергии сдвиговых течений, во втором - из потенциальной энергии неравномерно нагретой жидкости в гравитационном поле. На характер геофизической турбулентности специфическое влияние оказывает стратификация атмосферы (распределение массовой плотности р и других термогидродинамических параметров по направлению силы тяжести) и вращение Земли (с угловой скоростью Q =7.29-10" с" ). Кроме этого, многокомпонентность реальной атмосферы приводит часто к бароклинности смеси, вызванной зависимостью р не только от давления р (как в баротропных средах), но также от [c.11]

Тепломассоперенос при боковом охлаждении. Согласно приведенным выше результатам и исследованиям [10], в подъемном течении при соприкосновении с верхней границей возникает зона перегрева. Механизм образования перегрева остается неясным, однако относительно него высказывались следующие предположения [10]. С одной стороны, при торможении струя может заметно сжиматься (проявляется гиперсжимаемость), что приведет к повышению температуры, т.е. перегрев может возникать благодаря переходу кинетической энергии во внутреннюю, аналогично разогреву звукового течения совершенного газа при уменьшении скорости. С другой -перегрев может объясняться стратификацией, как в [8, 9], где превышение температуры обнаружено при отсутствии конвекции после мгновенного температурного скачка на границах горизонтального слоя в поле вертикальной силы тяжести. В этом случае термодинамические коэффициенты, определяющие изменение температуры как функцию плотности и давления, сами зависят от плотности, которая меняется с высотой (гравитационный эффект). [c.90]

Смысл этой величины можно уяснить, заметив, что при наличии пульсаций плотности р на турбулентные элементы действует архимедова сила — р , так что В есть средняя работа архимедовой силы при турбулентных перемещениях элементов жидкости. Таким образом, величина В описывает взаимные превращения кинетической энергии турбулентности и потенциальной энергии вертикального столба жидкости непостоянной плотности в поле тяжести. Особенно существенную роль играют такие взаимные превращения в случае вертикально стратифицированной жидкости с переменной по высоте средней плотностью (например, в атмосфере при отличной от безразличной температурной стратификации или в море со стратификацией солености). Если вертикальная стратификация жидкости устойчива, то вертикальные перемещения турбулентных элементов сопровождаются затратой энергии на работу против архимедовых сил, так что 5 < О (заметим, что при устойчивой стратификации плотность убывает с высотой, и пульсации плотности и вертикальной скорости, очевидно, будут иметь положительную корреляцию). В случае неустойчивой стратификации, наоборот, при вертикальных перемещениях турбулентных элементов работа архимедовых сил совершается за счет потенциальной энергии стратификации и приводит к росту энергии турбулентности в этом случае 5 > О (корреляция [c.352]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...