Понятие о механической системе

ПОНЯТИЕ О МЕХАНИЧЕСКОЙ СИСТЕМЕ [c.143]

ОБЩИЕ ПОНЯТИЯ О МЕХАНИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ [c.19]

К ПОНЯТИЮ О МЕХАНИЧЕСКОЙ СИСТЕМЕ 39 [c.39]

К понятию о механической системе. Данное нами определение механической системы представляет собой обобщение, основанное на ряде конкретных примеров. Нужно, однако, отметить, что подобное обобщение связано с некоторым произволом в выборе оно не есть что-то однозначно предопределенное природой физического мира. Сделанный нами выбор в целом является одним из наиболее удачных, так как позволяет развить теорию, достаточно мощную для решения интересующих нас задач. Однако интересно исследовать и другие возможные определения механической системы, охватывающие более или менее широкий круг явлений. [c.39]

Познавательное значение понятия о механической силе связано с возможностью ее количественного измерения и с возможностью ее аналитического определения как некоторой функции времени, координат точек системы, их скоростей, ускорений и производных от ускорений по времени различных порядков. [c.219]

Так как выбор системы отсчета в известной мере произволен и зависит от характера рассматриваемой задачи, то понятия о механическом движении и покое являются по существу относительными, и материальный объект, движущийся по отношению к одной системе отсчета, может находиться в покое по отношению к другой системе отсчета. Поэтому при изучении механического движения всегда нужно знать ту систему отсчета, по отношению к которой будет изучаться данное движение. Если такая система отсчета не задана, то задача изучения механического движения становится в механике неопределенной. Любое механическое движение (и равновесие) имеет объективный характер, и относительность механического движения не означает, что оно субъективно. [c.7]

В дальнейшем понятие о силе как о причине изменения состояния системы было распространено и перенесено на явления вовсе не механического характера, например тепловые. Точно так же и понятие о динамической системе приобрело более широкий смысл. Именно в таком расширенном аспекте мы рассматриваем в этой книге нашу задачу, считая системой всякую (не только механическую) комбинацию разного рода элементов, взаимодействие которых приводит к изменению состояния некоторой выходной [c.14]

Как видим, изменение кинетической энергии системы зависит от работы и активных сил и реакций связей. Однако можно ввести понятие о таких идеальных механических системах, у которых наличие связей не влияет па изменение кинетической энергии системы при ее движении. Для таких связей должно, очевидно, выполняться условие [c.309]

При определении условий равновесия механической системы возникает весьма важный вопрос о том, будет ли это равновесие практически реализуемым, т. е. устойчивым, или нет. Равновесие системы в данном положении называется устойчивым, если ее можно вывести из этого положения настолько малым возмущением (смещением, толчком), что во все последующее время отклонения системы от равновесного положения будут меньше любого сколь угодно малого заданного отклонения. В противном случае равновесие называют неустойчивым. Такое определение соответствует понятию об устойчивости равновесия и движения по А. М. Ляпунову. Исходя из него, можно, например, сразу установить, что равновесие маятника, изображенного на рис. 324, при ф=0 будет устойчивым, а при (р=180° — неустойчивым. [c.387]

В настоящем издании сделаны некоторые изменения и добавления. Прежде всего изменена (с целью упрощения) последовательность изложения сначала рассматривается закон сохранения импульса, а затем закон сохранения энергии (в предыдуш,их изданиях было наоборот). В связи с такой перестановкой обе главы пришлось довольно существенно переработать. Добавлены новые примеры и задачи на закон сохранения импульса, более подробно рассмотрен вопрос о потенциальной энергии системы частиц, введено понятие о полной механической энергии системы, находящейся во внешнем иоле, даны условия равновесия твердого тела, приведен ряд примеров на кинематику специальной теории относительности и др. [c.5]

Ж. Даламбер рассмотрел в достаточно общей постановке вопрос о движении несвободных систем. Как указывалось в первом томе, утверждение, известное под наименованием принципа Даламбера , позволило развить механику несвободной системы материальных точек. В формулировке этого принципа Даламбер пользуется понятием о виртуальны.х (возможных) скоростях и избегает использовать понятие механической силы. Дальнейший анализ утверждений Даламбера привел к установлению эквивалентности принципа Даламбера и системы законов И. Ньютона, дополненных аксиомой об освобождении от связей. [c.37]

Движения материи развиваются в пространстве и времени, представляющих собой неотъемлемые атрибуты движения материи, а следовательно и всех явлений мира. В порядке допустимого отвлечения от действительности можно себе представить существование чисто геометрического абсолютного пространства и протекающего в нем не зависящего пи от каких физических условий абсолютного времени. Такого рода абстракцию допускает классическая механика Ньютона — Галилея, которая пользуется понятием о пространстве как о некоторой абсолютно неизменяемой, безгранично во все стороны распространяющейся сплошной совокупности точек, аналогичной по схеме абсолютно твердому телу. По отношению к таким системам — их иногда называют системами отсчета — и рассматриваются перемещения тел в их механическом движении. Эти системы отсчета могут быть либо неподвижными по отношению к одной основной системе, принимаемой условно за абсолютно неподвижную, либо двигаться произвольным образом по отношению к ней. [c.10]

Центр тяжести неизменяемой механической системы есть точка, через которую проходит линия действия равнодействующей сил тяжести материальных точек этой системы. Понятие центра тяжести применимо поэтому только к неизменяемым механическим системам (в частности, к твердым телам), которые находятся под действием силы тяжести. Понятие же о центре масс как о характеристике распределения масс в механической системе сохраняет свой смысл для любой механической системы, причем независимо от того, какие силы действуют на нее. [c.549]

Для несвободной механической системы может быть введено понятие о возможном, или виртуальном перемещении, весьма существенно отличающимся от действительного перемещения системы, с которым мы имели дело в предыдущих главах. [c.753]

Заметим, что так как все выше изложенные соображения о возможных перемещениях одной точки распространяются и на механическую систему, то дальнейшее аналитическое освещение понятия возможного перемещения системы в случае стационарных и нестационарных связей мы здесь опускаем. [c.759]

Рассмотрим конечное число v частиц и примем, что каждая частица сохраняет в процессе движения свою индивидуальность, так что о каждой из них можно сказать Вот частица, которая в момент < = О была там-то, а сейчас находится здесь . Таким образом, мы можем пронумеровать все частицы и раз навсегда приписать им номера 1, 2,. . ., v. Массу каждой частицы мы будем считать постоянной (хотя это предположение и не является существенным для самого понятия механической системы позже, в гл. XI, мы рассмотрим случай, когда масса частицы известным образом зависит от ее скорости). Координаты частиц относительно неподвижной прямоугольной системы осей будем обозначать через Xi, хг,. . х , где N = 3v, так что [c.35]

Понятие о колебаниях. Свободные и вынужденные колебания. Вынуждающая сила. Колебательный процесс в механической системе характеризуется тем, что параметры конфигурации и (или) состояния системы, например, обобщенные коорди- [c.61]

Иногда в рассуждениях о силах инерции ошибочно смешиваются два различных понятия заданной механической силы и ее упругого скелета (т. е. без-массового силового каркаса). Говоря о силах инерции, нужно иметь в виду, что они оказывают реальное действие на упругий скелет, т. е. на систему связей, от которой мысленно отняты все инерционные свойства. Например, выражение на балку при колебаниях действуют силы инерции содержит двусмысленность, поскольку неясно, что в этом выражении следует понимать под балкой . Если здесь подразумевается сама балка, т. е. упругая система, обладающая массой, то приведенное выражение в сущности неверно если же балкой назван ее упругий скелет, то оно становится верным, но тогда следовало бы его лучше сформулировать. [c.18]

Для объяснения этого явления А. А. Бочвар предлагает ввести понятие о решающей роли характера взаимодействия сосуществующих фаз гетерогенной системы , т. е. объяснить изменение механических свойств сплава при высоких температурах не только количеством фаз, присутствующих в данном сплаве, но и их взаимодействием. [c.81]

Понятие о колебаниях. Рассмотрим некоторую систему, т. е. совокупность объектов, взаимодействующих между собой и с окружающей средой по некоторому закону. Это может быть как механическая система материальных точек, абсолютно твердых тел, упругие и вообще деформируемые тела и т. п., так и электрическая, биологическая и смешанная (например, электромеханическая) системы. Пусть состояние системы в каждый момент времени дописывается некоторым набором параметров. Задача теории состоит в том,, чтобы предсказать эволюцию системы во времени, если задано начальное состояние системы и внешнее воздействие на нее. [c.15]

Основные понятия теории надежности носят универсальный характер и в принципе применимы к объектам самой различной природы и структуры. Эти объекты могут включать агрегаты, узлы, блоки, которые в свою очередь могут быть механическими, электрическими, химическими, биологическими и другими системами. Примером служит задача о надежности системы, состоящей из объекта управления, системы управления и человека-оператора. Практическое применение методов системной теории надежности для расчета ряда объектов связано с серьезными затруднениями. Сложный характер взаимодействия элементов и подсистем между собой, а также с окружающей средой, трудность или невозможность получения достаточной информации о показателях надежности элементов типичны для многих классов объектов, в том числе для большинства машин и конструкций (см. 1.3). Единственный путь для преодоления трудностей состоит в развитии направления теории надежности, которое естественным образом включает описание физических процессов взаимодействия объекта с окружающей средой, переход системы в неработоспособное состояние как физический процесс. При этом описание поведения объекта с точки зрения его работоспособности становится органически связанным с описанием процесса функционирования системы. [c.34]

Конечно, никакое понятие никогда сразу не раскрывается полностью. Никакое понятие вообще никогда не раскрывается полностью. Уже раскрытые стороны понятия могут быть столь бедны содержанием, что исчерпываются немногими дефинициями. Но эти дефиниции всегда следует рассматривать как временные и ограниченные с течением времени они должны уступать место более богатым по содержанию определениям, которые нельзя сформулировать в одной или даже нескольких фразах. Так и в нашем случае. Утверждение о независимости изменения энергии механической системы при адиабатическом процессе от способа перехода из начального состояния термической системы в конечное можно использовать для вычисления энергии термической системы. Однако это будет, в лучшем случае, одной из многих дефиниций энергии, но не определением ее понятия. [c.20]

Уравнения движения турбулентного потока. Турбулентный поток по своей природе есть поток неустановившийся (нестационарный). Изучение такого потока связано со значительными трудностями, поскольку случайный характер изменения во времени и пространстве его кинематических и динамических параметров не позволяет описать турбулентное течение, пользуясь только традиционными методами математического анализа, применяемыми в классической гидромеханике. Механические системы с такими параметрами (в частности, турбулентный поток) изучаются статистической механикой. Впервые элементарные статистические понятия при рассмотрении турбулентного потока ввел Рейнольдс. Он представил меняющееся во времени мгновенные значения параметров турбулентного потока как сумму осредненного во времени значения параметра, около которого происходят мгновенные колебания, и его турбулентной пульсации. Так, по Рейнольдсу мгновенная скорость потока и, в проекции па ось (1 = х, у, г) может быть записана в виде [c.54]

Вместе с тем Четаев обобщил понятие освобождения материальных систем от связей, лежащее в основе принципа Гаусса. Четаев высказал новую точку зрения на освобождение материальных систем, понимая под освобождением системы всякое ее преобразование, подчиняющееся определенному математическому алгоритму. В дальнейших работах Н. Г. Четаева и его школы с этой точки зрения был рассмотрен широкий круг вопросов. Укажем в качестве примера работы Н. Г. Четаева и Т. Н. Пожа-рицкого о механических системах с неидеальными связями. Эти исследования находят применение в теории автоматического регулирования. [c.289]

Формулами (5) и (6) определяются соответственно радиус-вектор или координаты центра масс центра инерции) тела. Как видно из этих формул, положение центра масс зависит только от распределения масс в объеме, занимаемом телом. Понятие о центре масс является более общим, чем понятие о центре тяжести, так как оно имеет смысл не только для одного твердого тела, но и для любой механической системы кроме того, это понятие не связано с тем, находится тело в поле тяжести или нет. Для тела, находящегося в однородном поле тяжести (в поле тяжести, где -= onst), положения центра тяжести и центра масс совпадают. [c.213]

Применение метода абстракции, обобщение результатов опыта и непосредственных наблюдений позволили теоретйческой механике установить основные ее законы, или аксиомы. Из этих аксиом, соединенных с методами математического анализа, теоретическая механика получает все дальнейшие выводы о механическом движении и равновесии материальной точки, абсолютно твердого тела и механической системы. Достоверность теоретической механики зависит, таким образом, от достоверности ее аксиоматики, на которой она покоится, так как математические выводы из этой аксиоматики внести ошибок не могут. При этом не следует забывать, что аксиомы теоретической механики так же, как и ее основные понятия, имеют опытное происхождение. [c.10]

Хотя в предыдущих рассуждениях говорится о волновых поверхностях, скорости распространения и принципе Гюйгенса, по существу рассматривается аналогия не между механикой и волновой оптикой, а аналогия между механикой и геометрической оптикой. Дело в том, что понятие лучо, с которым главным образом связывается механика, является в основнол понятием геометрической оптики и только в геометрической оптике имеет строгий смысл. Принцип Ферма также может быть истолкован в рамках геометрической оптики с использованием понятия о показателе преломления. Кроме того, система -поверхностей, рассматриваемых как волновые поверхности, значительно слабее связана с механическим движением, поскольку изображающая механическую систему точка распространяется по лучу не с волновой скоростью , а со скоростью, пропорциональной (при постоянном значении Е) [c.683]

Ф. Рело ввел в теорию механизмов понятие о кинематической паре и кинематической цепи как единой совокупности кинематических пар. Это позволило при изучении структуры механизмов отойти от описательного метода изучения различных механизмов, создаваемых человеком, перейти к научному анализу механизмов как механических устройств с различным сочетанием кинематических пар. Но уже в 20-х годах нашего столетия стало очевидным, что на основе только учения Ф. Рело о кинематических парах нельзя создать стройной классификационной системы механизмов. Потребовалось много усилий для того, чтобы такая система была создана. В основу классификации был положен признак единства методов кинематического анализа механизмов, принадлежащих к одному и тому же классу. [c.26]

При изучении колебаний машин и их элементов вводится понятие ханической колебательной системе, т. е, о динамической модели, которая отражает только те свойства реальной машины либо механизма (или их частей), которые мы считаем наиболее существенными при решении данной задачи без учета второстепенных свойств, приводящих к излишнему усложнению анализа. Поскольку механическая колебательная система обладает рядом свойств, общих для других колебательных систем (например, электромагнитных, электромеханических и др.), в данной статье рассматриваются также основные результаты исследований параметричес (их кол аний из области радиотехники и физики. [c.5]

В книге Финдлея [1] понятие о фазе формулируется следующим образом Гетерогенная система состоит из различных частей, отделенных друг от Друга поверхностью раздела. Энн гомогенные, физически различные и механически разделимые друг от друга части называются фазам и . [c.8]

Понятие о параметрических резонансах. Уравнение (1) имеет тривиальное ре-тиение q s О, которое отвечает невозмущенному равновесию или невозмущенному периодическому движению системы. Пусть коэффициенты уравнений зависят от некоторых параметров, характеризующих свойства параметрического воздействия и (или) системы. При некоторых значениях параметров решение q = О может оказаться неустойчивым. Это означает, что имеет место параметрическое возбуждение колебаний механической системы. Множества точек, соответствующих неустойчивости, как правило, образуют области в пространстве параметров, которые называют областями неустойчивости областями динамической неустойчивости) механической системы. Если параметрическое воздействие — периодическое и если среди варьируемых параметров содержатся частоты параметрического воздействия, то особый интерес представляет нахождение частотных соотношений, при которых наблюдается наиболее интенсивное параметрическое возбуждение. Эти частотные соотношения, как и возбуждаемые при этих соотношениях колебания, называют параметрическими резонансами. [c.117]

В гл. 13 мы вывели выражения для обратимой полезной работы, получаемой при переходе системы (в отсутствие потоков) или жидкости (в режиме стационарного потока) из некоторого заданного начального устойчивого состояния в мертвое состояние (разд. 13.6), соответствующее тепловому и механическому равновесию с окружающей средой при Го и ро- Этот частный случай равновесия между системой или жидкостью и внещней средой мы назвали ограниченным равновесием, а соответствующие идеальные количества работы — беспотоковой эксергией или эксергией в режиме стационарного потока. Эксергия является характеристикой начального состояния системы или жидкости. Кроме того, в разд. 13.6 отмечалось, что иногда понятие о равновесии необходимо обобщить на случай, когда в конечном состоянии жидкость находится также в химическом равновесии с окружающей жидкостью. Такое равновесие было названо неограниченным. Теперь мы можем расширить изучение термодинамической доступности энергии и охватить этот случай. [c.420]

Однако, при этом нет речи о формальном сведении макро-гкопических свойств целиком на механические свойства атомов и молекул. Известно, что термодинамические понятия не являются чисто механическими понятиями. Более того, например, макроскопическое понятие температуры, использованное в качестве характеристики данного тепа, исключает собою детальное описание механического поведения атомов и молекул, из которых состоит это тело. Трактовка свойств тела как чисто механической системы несовместима с определением температуры в качестве свойства этого тепа. [c.8]

Это привело к возникновению понятия о предпочтительном пути распространения коррозии [24, 28], аналогичном понятию о дехромированной зоне, с помощью которого объясняют развитие межкристаллитной коррозии. В случае коррозии при механических напряжениях, которая приводит у аустенитных нержавеющих сталей к образованию трещин, проходящих через зерна, нужно предположить существование предпочтительных путей распространения коррозии через зерна. Эта коррозия вызвана скорее физическими факторами, чем химическими (Эде-леану). Присутствие мартенсита может оказаться одной из таких причин действительно, было показано, что мартенситные участки металла корродируются хлористым магнием. Однако это не может служить единственной причиной, поскольку коррозия при механических напряжениях не исчезает и при отсутствии мартенсита. Кроме того, тот же самый тип коррозии наблюдается у большого числа других сплавов, которые не испытывают мартенситного превращения или не принадлежат к кубической системе с центрированными плоскостями. Следовательно, необходимо найти другое объяснение образованию предпочтительных путей распространения коррозии . Причины этого явления пока неясны. Возможно, одной из них является дегомогенизация твердых растворов, которую мы упоминали выше в связи с межкристаллитной коррозией. [c.173]

Настоящий параграф содержит некоторые замечания, относящиеся к теории Гиббса. В 8 были указаны основные черты той, опирающейся на классическую механику теории, которая осуществляет максимальные возможности, предоставляемые классической механикой. Такая теория основана на утверждении, что статистические системы являются размешивающимися, на внесении в классическую механику вероятностных предположений и на допущении, что начальные области, получающиеся в результате начального опыта, имеют некоторую минимальную величину и достаточно простую форму (допустимые величины и формы определяются из требования монотонности прСГцесса релаксации, гарантирующей, в частности, и свободу от всяких модификаций возражения обратимости). Цель этого параграфа — показать, что теория Гиббса по отношению к рассматриваемому вопросу о механической интеурпре-тации статистики не представляет никаких преимуществ по сравнению с охарактеризованной в 8 теорией, а в некоторых пунктах, отличающих эти теории, предложенная Гиббсом интерпретация статистических понятий не соответствует их физическому смыслу. Замечания этого параграфа прерывают последовательность рассуждений, но должны быть сделаны попутно ввиду важности предложенного Гиббсом метода. [c.42]

Центр тяжести системы есть точка, через которую проходит равнодействующая сил тяжести всех материальных точек данной системы. Понятие центра тяжести применимо, следовательно, только к таким системам, которые находятся в поле земного тяготения, и лишено всякого смысла, например, для такой системы тел, как солнечная. Положение же центра масс, определяемое в каждый данный момент времени формулами (157), зависит только от масс Т0Ч5К системы и положения этих точек в данный момент времени. Понятие центра масс сохраняет свой смысл для любой механической системы, независимо от того, какие силы на нее действуют, и, следовательно, является более широким понятием, чем понятие о центре тяжести. [c.312]

Примеры различных Маятников (осцилляторов) от механического до химического, экологического, экономического. Линейный осциллятор - основная модель линейной теории колебаний. Свойства линейных систем. Квантовый осциллятор Что такое динамическая система Понятие о фазовам пространстве. Фазовый портрет линейного осщилятора. [c.54]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...