Закон сохранения механической энергии
Если
сгруппировать
Сумму
потенциальной и кинетической энергий
называют механической энергией. Закон
сохранения механической энергии:
Изменение механической энергии системы определяется работой неконсервативных сил, действующих в системе.
Если на тело (в системе) действуют только консервативные силы, то полная механическая энергия не изменяется со временем.
22. Законы столкновения/соударения. Импульс силы.
При столкновении двух тел в точке соприкосновения очень быстро возникают силы реакции, которые в результате приводят к мгновенной деформации.
Большие по величине, но кратковременные силы реакции приводят к изменению направлений и величин скоростей, сталкивающихся тел.
Для характеристики сил реакций вводится понятие импульса силы.
При рассмотрении явлений столкновения рассматривают несколько случаев:
абсолютно неупругое столкновение;
абсолютно упругое столкновение.
1. Абсолютно неупругое столкновение – столкновение, когда оба тела сцепляются друг с другом и далее движутся как единое целое. В этом случае выполняется закон сохранения импульса, а закон сохранения механической энергии не выполняется.
2. Абсолютно упругое столкновение – столкновение, при котором внутренняя энергия тела не изменяется. В этом случае закон сохранения импульса выполняется и закон сохранения механической энергии также выполняется.
23. Статика. Условия равновесия абсолютно твёрдого тела. Понятие связей в механике. Реакции связей.
Статика – раздел механики, который изучает условия равновесия тел, которые находятся в покое под действием сил.
Важно установить какие необходимо приложить силы, чтобы удержать тело от движения либо предотвратить его разрушение.
Изучение статики важно для инженерного анализа конструкций разного рода.
Условия равновесия:
Векторная сумма всех сил, действующих на тело должна быть равна нулю.
Если у тела фиксирована неким образом либо точка, либо тело несвободно в пространстве, то необходимо рассматривать векторную сумму моментов сил, которая должна быть равна нулю, чтобы тело покоилось.
Во многих случаях рассматривается система, у которой есть определённые ограничения по степеням свободы. Например, плоское движение – это не что иное, как движение с ограниченной свободой (по оси z).
Е
По определению, тело, которое не скреплено с другими телами и может совершать из данного положения любые перемещения в пространстве, называется свободным (например, воздушный шар в воздухе). Тело, перемещениям которого в пространстве препятствуют какие-нибудь другие, скрепленные или соприкасающиеся с ним тела, называется несвободным. Все то, что ограничивает перемещения данного тела в пространстве, будем называть связью.
Например, тело, лежащее на столе – несвободное тело. Связью его является плоскость стола, которая препятствует перемещению тела вниз.
Любое несвободное тело можно сделать свободным, если связи убрать, а действие их на тело заменить силами, такими, чтобы тело оставалось в равновесии.
Сила, с которой данная связь действует на тело, препятствуя тем ила иным его перемещениям, называется силой реакции (противодействия) связи или просто реакцией связи.
Так у тела, лежащего на столе, связь – стол. Тело несвободное. Сделаем его свободным – стол уберем, а чтобы тело осталось в равновесии, заменим стол силой, направленной вверх и равной, конечно, весу тела.
Направлена реакция связи в сторону, противоположную той, куда связь не дает перемещаться телу.