Закон сохранения момента импульса энергии

Закон сохранения момента импульса играет такую же важную роль, как и законы сохранения энергии и импульса. Уже сам по себе он позволяет сделать во многих случаях ряд существенных заключений о свойствах тех или иных процессов, совершенно не вникая в их детальное рассмотрение. Проиллюстрируем сказанное на таком примере. [c.141]

Законы сохранения момента импульса и энергии. Доказать, что полная механическая энергия Е планеты, движущейся вокруг Солнца по эллипсу, зависит только от его большой полуоси а. Иайти выражение для Е, если известны массы планеты и Солнца (т п М), г также большая полуось а эллипса. [c.162]

Решение. Воспользуемся законами сохранения момента импульса и энергии. Точка, относительно которой момент импульса планеты сохраняется, — это центр Солнца. Поэтому для положений 1 п 2 планеты (рис. 5.23), в которых вектор скорости перпендикулярен радиусу-вектору, можно записать [c.162]

Из закона сохранения энергии следует равенство (VI.84), из закона сохранения момента импульса следует, что у-квант уносит момент количества движения, равный векторной разности спина [c.257]

Решение. Эта задача может быть решена стандартным методом в результате использования законов сохранения момента импульса и пол юй энергии. Здесь мы приведем решение, позволяющее не прибегать к вычислению интегралов. Из второго закона Ньютона следуют два уравнения [c.34]

Решение. Из законов сохранения момента импульса и полной энергии получим [c.58]

Закон сохранения момента импульса и закон сохранения энергии [c.308]

При изложении некоторых вопросов курса сделаны отступления от традиционной манеры их описания. Например, вместо решения уравнений движения используются законы сохранения момента импульса и энергии при выводе формул для силы Кориолиса, частоты гармонического осциллятора и т. д. Автор учитывал возросший уровень школьного физико-математического образования и, в частности, возникшую теперь необходимость в более тщательном отношении к трактовке понятий вектора и векторной величины. [c.3]

Законы сохранения массы, импульса, энергии, момента импульса в случае парных столкновений и следствия из этих законов [c.13]

Применительно к механике сплошной среды, которая строится на основе ньютоновской механики, законы сохранения приводят к существенным результатам. Из закона сохранения массы следует уравнение неразрывности, т. е. необходимое условие существования движущейся и деформирующейся среды именно как сплошной. Из закона сохранения импульса следуют дифференциальные уравнения движения сплошной среды, которые являются основой расчета ее движения и деформации. Из закона сохранения момента импульса следует симметрия тензора напряжения, что существенно упрощает динамические уравнения сплошной среды. Закон сохранения энергии лежит в основе экстремальных принципов сплошной среды и энергетических методов расчета напряженно-дефор-мированного состояния. [c.134]

ЗАКОН СОХРАНЕНИЯ МОМЕНТА ИМПУЛЬСА И КИНЕТИЧЕСКАЯ ЭНЕРГИЯ [c.241]

Рассмотрим движение материальной точки массы т под действием центральной силы, произвольно зависящей только от расстояния между точкой и центром силы. Такая сила потенциальна и стационарна (см. с. 69). Помещая начало системы отсчета в центр силы и используя законы сохранения момента импульса и энергии, получим четыре первых интеграла движения [c.77]

Ответы на эти вопросы можно получить только в рамках точной теории гироскопа. На самом деле гироскоп действительно начинает падать, а прецессионное движение появляется как следствие закона сохранения момента импульса. В самом деле, отклонение оси гироскопа вниз приводит к уменьшению проекции момента импульса на вертикальное направление. Это уменьшение должно быть скомпенсировано моментом импульса, связанным с прецессионным движением оси гироскопа. С энергетической точки зрения кинетическая энергия прецессии появляется за счет изменения потенциальной энергии гироскопа. [c.61]

Закон сохранения момента импульса для замкнутых механических систем является следствием изотропности пространства, в силу которой механические свойства замкнутой системы (и, в частности, ее потенциальная энергия) не меняются при повороте системы как единого целого относительно произвольного направления в пространстве на любой угол. [c.73]

В заключение укажем, что закон сохранения энергии-импульса (22.78) включает четыре уравнения, а закон сохранения момента импульса и скорости центра масс (22.83) —шесть уравнений. Физический смысл этих соотношений будет выяснен в связи с соответствующими интегральными законами сохранения. Однако, проследив происхождение дифференциальных законов сохранения, можно уже сейчас установить связь симметрий и соответствующих законов сохранения, совершенно аналогичную существующей в механике связи. Эта связь такова [c.120]

Исследуем теперь симметрии этого поля. В силу инвариантности плотности лагранжиана (25.2) при неоднородных преобразованиях Лоренца имеют место закон сохранения энергии-импульса (22.78) (соответственно (22.89)) и закон сохранения момента импульса и скорости центра масс (22.83) (соответственно (22.91)). Общие теоретические закономерности мы установили выще, так что дальше ими можно не заниматься. Найдем только тензоры энергии-импульса (22.66) и (22.88),- получив тем самым наиболее существенную информацию. [c.141]

Так же, как и в предыдущем разделе, исследуем и здесь симметрии поля. В силу инвариантности плотности лагранжиана (26.3) при неоднородных преобразованиях Лоренца снова выполняются закон сохранения энергии-импульса (22.78) (соответственно (22.89)) и закон сохранения момента импульса и скорости центра масс (22.83) (соответственно (22.91)). Вычислим тензор энергии-импульса, являющийся при этом ключевой величиной. [c.147]

Кроме импульса и энергии в замкнутой системе сохраняется еще и так называемый момент импульса. К закону сохранения момента импульса, как и к любому физическому закону, приводят наблюдения и эксперимент. Наблюдения за движением планет вокруг Солнца позволили И. Кеплеру установить в начале 17 века три закона, описывающие движение планет. Один из этих законов - второй утверждает, что прямая, соединяющая Солнце и какую-либо планету, за равные промежутки времени описывает одинаковую площадь, т.е. площади заштрихованных на рис.1 секторов, заметаемых радиусом-вектором планеты за одинаковые промежутки времени равны. [c.76]

В предыдущих главах мы уже встречались с понятием первого интеграла уравнений движения. Роль таких первых интегралов играли различные функции, которые во время движения не изменяются в силу законов сохранения — закона сохранения количества движения (импульса), закона сохранения момента количества движения (кинетического момента системы), закона сохранения механической энергии и т. д. Формулы, выражающие [c.265]

Математический маятник состоит из материальной точки массой М, расположенной на нижнем конце невесомого стержня длиной L, свободно вращающегося вокруг оси, проходящей через его верхний конец (рис. 7.1). Наша задача заключается в том, чтобы найти частоту собственных колебаний маятника. Самый простой путь решения этой задачи — суметь написать в соответствующем виде второй закон динамики F = Afa. Это может быть сделано так же, как и в задаче 7.6. Однако очень поучительно попытаться решить эту задачу, исходя из закона сохранения энергии. Чтобы получить уравнения (18)—(22), можно также исходить и из сохранения момента импульса. Отклонения маятника будем измерять углом 0, который стержень об- разует с вертикалью. [c.207]

Введение понятия эффективной потенциальной энергии полезно при рассмотрении следствий закона сохранения момента нм пульса в отношении движения материальной точки. При этом мы видим, что ес ги момент импульса остается постоянным, то при малых расстояниях г действует сила отталкивания. [c.287]

Законы сохранения являются следствием симметрии законов природы относительно некоторых преобразований. Так, например, закон сохранения энергии и импульса выражает независимость результатов эксперимента от времени и места его выполнения (симметрия перемещения в пространстве и времени) закон сохранения момента количества движения — независимость результатов эксперимента от поворота в пространстве [c.56]

Наиболее общими законами сохранения, пригодными как в классической физике, так и в физике микро- и макромира, а следовательно, в квантовой механике и теории относительности являются законы сохранения следующих величин энергии, количества движения или импульса и момента количества движения или момента импульса. [c.61]

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

Для протекания реакций при низких энергиях большое значение имеет закон сохранения момента количества движения. Существенность этого закона коренится в том, что орбитальный момент относительного движения двух частиц может принимать только дискретные значения, равные (в единицах h) I = О, 1, 2,. .. Эта дискретность приводит к тому, что при низких энергиях и при ограниченном радиусе действия сил (а ограниченность радиуса действия ядерных сил следует уже из опытов Резерфорда) (см. гл. И, 1) реакция возможна лишь при значениях I, не превышающих некоторого небольшого числа. Оценку этого предельного числа проще всего получить из следующего полуклассического рассмотрения в духе квантовых орбит Бора (рис. 4.1). Момент hi налетающей на ядро частицы равен рЬ, где р — импульс частицы, а Ь — ее прицельный параметр, т. е. наименьшее расстояние, на которое приблизилась бы к частице-мишени налетающая частица, двигаясь по прямой. Реакция может произойти лишь в том случае, если Ь не [c.120]

Установим основные законы сохранения материи, импульса углового момента и энергии для случая неоднородных систем в так называемой локальной форме, т. е. с физическими величинами, которые представляют собой переменные поля, являющиеся непрерывными функциями координат пространства и времени. [c.6]

Первые два свойства физических систем по отношению к пространству и времени называют трансляционной симметрией. Отражением ее и являются законы сохранения энергии и импульса. Из-за существования вращательной симметрии возникает закон сохранения момента количества движения. [c.267]

На рис. 28 приведено импульсное распределение тс-мезонов, образованных при аннигиляции покоящихся антинуклонов на рис. 29 — зависимость средней множественности тс-мезонов от кинетической энергии сталкивающихся нуклонов. Импульсные распределения в соответствии с (16,2), (16,11) и (16,12) задаются в Ц-системе. Для того чтобы определить их в Л-системе, необходимо опираться на угловое распределение этих частиц в Ц-системе. К сожалению, теория в ее настоящей форме не позволяет вычислить точно это распределение, так как для этой цели нужно принять во внимание закон сохранения момента количества движения, что не было сделано до сих пор. Однако для сравнительно умеренных энергий (с 5 Бэз) экспериментальные данные показывают, что угловое распределение вторичных частиц в Ц-системе близко к изотропному. Считая распределение изотропным, мы можем при переходе от Ц- к Л-системе воспользоваться формулами (7,4) или (7,18), а затем произвести интегрирование по импульсам. [c.99]

В главе II были рассмотрены законы сохранения импульса, кинетического момента и энергии, вытекающие из уравнений Ньютона соответственно законы сохранения обобщенного импульса и обобщенной энергии являются следствием уравнений Лагранжа. Запишем уравнения (5.77) в виде [c.237]

Наряду с объемом (подвижным, если поверхность разрыва перемещается в пространстве) введем подвижный объем связанный с частицами среды и совпадающий в момент времени t с объемом Законы сохранения массы, импульса, момента импульса (последние два—в проекциях на оси координат), энергии и интегральное выражение для скорости изменения энтропии в индивидуальном объеме 9 , приведенные в 2, можно записать в следующей общей форме (Л, В и С — величины, о которых говорилось ранее) [c.136]

Однородность времени приводит к закону сохранения энергии. Од-нсродность пространства приводит к заиону сохраненин импульса.. Изотропность пространства ведет к закону сохранения момента импульса. [c.70]

Заметим, что, как и система точечных вихрей [Гешев, Черных, 1983], система вихревых частиц в круге допускает интегралы движения, независящие от времени - инварианты. Во-первых, это сам гамильтониан Я,у (6.59), который соответствует кинетической энергии движения завихренной жидкости. Во-вторых, поскольку область движения жидкости - круг, то в силу инвариантности гамильтониана (6.59) относительно вращений существует интеграл движения, связанный с законом сохранения момента импульса [c.378]

Закон сохранения энергии утверждает, что для системы частиц, взаимодействие между которыми неявно ) зависит от времени, полная энергия системы постоянна (рис. 5.6—5.9). Этот результат мы считаем достоверно установленным экспериментальным фагктом. Если выражаться точнее, то этот закон говорит нам Q Том, что существует некоторая скалярная функция [такая, как функция Mv J2- -Mgx в (13)] положения и скорости частиц, которая не изменяется со временем при условии, что в течение рассматриваемого промежутка времени внешнее взаимодействие явно не изменяется. Например, элементарный заряде не должен изменяться со временем. Помимо функции энергии существуют также и другие функции, которые сохраняют постоянное значение в условиях, о которых только что было сказано. (Другие такие функции мы рассмотрим в гл. 6, в которой речь пойдет о сохранении импульса и момента импульса.) Энергия представляет собой скалярную величину, сохраняющую постоянное значение при движении. Когда мы говорим о внешнем взаимодействии, то имеем в виду, что в течение рассматриваемого [c.153]

Метод, принятый в термодинамике неравновесных процессов, состоит прежде всего в том, что устанавливают различные законы сохранения микроскопической физики законы сохранения материи, импульса, момента импульса и энергии. В 2 этой статьи мы дадим формулы этих законов применительно к изотропным жидкостям, в которых имеют место тепло- и массоперенос и вязкое течение. В 4 и 5 рассмотрены эффекты, вызванные химическими реакциями, релаксационными процессами и действием внещних сил. С помощью законов сохранения описан закон энтропии Гиббса и введено уравнение баланса, которое содержит в себе как основной термин величину прироста энтропии. Выражение для прироста энтропии в этом случае является суммой членов, обусловливаемых теплопроводностью, диффузией, вязким течением и химическими реакциями ( 3—5). Каждый из этих членов состоит из произведения потока (например, потока тепла или диффузионного потока) и термодинамической силы (например, градиента температуры или градиента концентрации). Можно установить линейную зависимость (называемую феноменологическими уравнениями) между этими потоками и термодинамическими силами ( 6). Коэффициенты, появляющиеся в этих уравнениях, суть коэффициент теплопроводности, коэффициент диффузии и тому подобные. Между ними существует определенная зависимость как результат временной инвариантности (соотношение Онзагера) и возможности пространственной симметрии (принцип Кюри). Окончательно включением феноменологических уравнений в законы сохранения и законы энтропии а также с помощью приведенных ниже уравнений состояния ( 7) получают полную систему дифференциальных уравнений, описывающих поведение объекта. [c.5]

Для замкнутых, или изолированных систем (такие системы не взаимодействуют с внешними телами и не обмениваются энергией ни в какой форме с внешней средой) сущ,ествуют функции переменных Лагранжа, называемые интегралами движения. Интеграл движения системы называется аддитивным (от латинского addi-iio — прибавление), если он равен сумме интегралов движения составляющих систему частиц. Аддитивных интегралов движения четыре — масса, импульс, момент импульса и энергия. Как показывает опыт, эти четыре величины, характеризующие состояние замкнутой системы, не меняются со временем. Это позволило сформулировать в ньютоновской механике законы сохранения массы, импульса момента импульса и энергии, которые обусловлены основными свойствами материи и движения, а также пространства и времени, как основных форм существования материи. [c.134]

Как было отмечено вначале, условий сохранения массы, энергии и импульса недостаточно для однозначного определения решения но обе стороны поверхности разрыва. Донолнптельное условие получается пз рассмотрения егце одного закона сохранения - закона сохранения момента количества движения. Для его нолучения умножим обе части первого уравнения (2.1) на — Л(жо, о) и проинтегрируем но области Используя соотношенпя (2.3), найдем [c.229]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...