41.Энергияның сақталу заңы
1
жəне 2 нүктелердің арасындағы кинетикалық
энергия En
шамасы
дəл сондай нүктелердің арасында орын
ауыстыру кезінде теріс белгімен
өзгергеніндей мəнге өзгерді.
Теңдікті мынадай түрде қайта жазған ыңғайлы:
қозғалыс
кезіндегі кинетикалық энергия мен En
шамасының
қосындысы тұрақты болып қалады:
=const
En шамасы материялы нүктенің потенциалды энергиясы, ал теңдік – энергияның сақталу заңы деп аталады.
Енді потенциалдық энергияның күшпен байланысын көрсетуге болады.
42. Материялық нүкте жүйесінің импульс моментінің сақталу заңы.
Егер сыртқы күштер жоқ болатын болса, материялық нүктелер жүйесі немесе материялық нүкте тұйықталған деп аталады. Сондықтан қозғалыс теңдеуінде
күш F = 0 жəне ол мына түрге енеді:
Осы теңдеуді интегралдасақ, алатынымыз:
P = const,
Px= const Py= const Pz= const
Бұл теңдік импульстің сақталу заңын білдіреді: тұйықталған жүйе импульсі жүйе
ішінде өтіп жатқан кез келген үрдістер кезінде өзгермейді.
43. Айналмалы қозғалыстағы инерциялық емес санақ жүйелері. Центрден тепкіш үдеу.
Тасымал үдеумен байланысты F ц. т=mw2R инерция күші ценртден тепкіш инерция
күші деп аталады. Ол айналу өсінен əрі радиус бойымен бағытталған (12 сурет). Кориолис
үдеуімен байланысты FK = −2 mw× V′ инерция күші Кориолис күші деп аталады. Ол
бұрыштық жəне салыстырмалы жылдамдықтардың векторлары жататын жазықтыққа
перпендикуляр.
45. Инерциялык емес санақ жүйелері. Ілгерілемелі үдеумен қозғалатын жүйедегі инерциялық күштер.
инерциялық емес санақ
жүйесінде дененің үдеуін «кəдімгі» əсерлесу күшінен басқа, инерция күші деп аталатын
күш те туғыза алады деп есептелінеді. Ньютонның екінші заңы бұл жағдайда өзгеріссіз
алынады, бірақ əсерлесу күшімен бірге инерция күшін де ескеруіміз керек. Осыған
байланысты инерциялық емес санақ жүйелерінде Ньютонның екінші заңы былай беріледі.
ma′ = F + Fин
бұл жерде а′ – инерциялық емес санақ жүйесіндегі үдеу, F – «кəдімгі» күш, Fин –
инерция күші.
47.Серпімді және серпімсіз соқтығыстар. Соқтығысу кезіндегі сақталу заңдары
Серпімді соқтығыс.
Егер де соқтығысу кезінде денелердің ішкі энергиясы
өзгермейтін болса, онда соқтығысу серпімді деп аталады. Ішкі энергия абсолютті түрде
өзгермейтін болса, соқтығысу абсолют серпімді соқтығысу деп аталады.
Серпімсіз соқтығыс. Соқтығысу кезінде денелердің ішкі энергиясы өзгеретін
болса, онда соқтығысу серпімсіз деп аталады. Егер де соңғы күйде бүкіл энергия ішкі
энергияға ауысып кететін болса, соқтығысу абсолют серпімсіз соқтығысу деп аталады.
Соқтығысу деп кеңістіктің салыстырмалы түрде аздаған ғана облысында
салыстырмалы түрде аздаған ғана уақыт аралығында жүретін екі немесе өте көп
материялық денелердің, бөлшектердің жəне т.с. əсерлесуін айтады.
Соқтығысуды қарастыру кезінде ең басты нəрсе процестің өзін білу емес, оның
нəтижесі. Соқтығысуға дейінгі мезет бастапқы күй, ал одан кейінгі-соңғы күй деп
аталады. Бастапқы жəне соңғы күйлерді сипаттайтын шамалар арасында, əсерлесудің
сипатымен тəуелсіз белгілі қатынастар орнатылады. Осы қатынастардың бар екендігі,
соқтығысуға қатынасатын денелер мен бөлшектердің жиынтығының энергияның,
импульстің жəне импульс моментінің сақталу заңдары орындалатын тұйық жүйені
құрайтындығы болып табылуын көрсетуінде. Ендеше, бөлшектер немесе денелердің
бастапқы жəне соңғы күйлерін сипаттайтын шамалар арасындағы қатынастар, соқтығысу
кезіндегі энергияның, импульстың жəне импульс моменттерінің сақталу заңдарымен
өрнектеледі.
Импульстың сақталу заңы. Əртүрлі денелердің импульстерінің соқтығысуға
дейінгісін Pi арқылы, ал соқтығысудан кейінгісін pj′ арқылы белгілейік (і=1, 2, 3….n;
j=1, 2, 3....k). Тұйық жүйенің импульсі сақталатындығын біле отырып мынаны жазуға
болады:
Осы заң релятивистік жəне релятивистік емес жағдайларда да орындалады.
Энергияның сақталу заңы. Соқтығысу кезіндегі энергияның сақталу заңы мына
өрнекпен беріледі:
бұл жерде Еішкі – денелердің ішкі энергиясы, Ек - олардың ілгерілемелі қозғалыстарының
кинетикалық энергиясы, і мен j соқтығысуға дейінгі жəне соқтығысудан кейінгі
денелердің сандары жəне соларға сəйкес энергияларды сипаттайды.
Бұл жерде айта кететін бір мəселе, Еішкі (ішкі энергия) соқтығысу кезінде пайда
болатын жылу энергиясынан жəне соқтығысатын денелерді құрайтын бөлшектердің
өзара əсерлесу потенциалы энергияларының қосындысынан тұрады. Біздің қарастырып
отырғанымыз тек релятивистік емес жағдай. Ал, тікелей соқтығысатын денелердің
арасындағы əсерлесу потенциалы энергиясын біз қарастырмаймыз, өйткені денелер
соқтығысуға дейін жəне соқтығысудан кейін əсерлесіп тұр деп есептелінбейді.
Импульс моментінің сақталу заңы. Соқтығысу кезіндегі импульс моментінің
сақталу заңы мына өрнекпен беріледі
бұл жерде L – соқтығысуға қатысатын денелердің импульс моменттері, ал L ішкі олардың
ішкі импульс моменттері.__