diff options
Diffstat (limited to '2025mech.tex')
-rw-r--r-- | 2025mech.tex | 46 |
1 files changed, 34 insertions, 12 deletions
diff --git a/2025mech.tex b/2025mech.tex index 8e6b580..4f34b3d 100644 --- a/2025mech.tex +++ b/2025mech.tex @@ -53,18 +53,40 @@ \end{enumerate} -Билет 10. Работа силы. Кинетическая энергия. Теорема о кинетической энергии. -Консервативные силы. Потенциальная энергия. -\begin{enumerate} - -\end{enumerate} - - -Билет 11. Консервативные силы и консервативные системы. Связь консервативных -сил с потенциальной энергией. Законы изменения и сохранения -механической энергии. -\begin{enumerate} - +Билет 10-11. Работа силы. Кинетическая энергия. Теорема о кинетической энергии. +Консервативные силы и системы. Потенциальная энергия. (10). +Связь консервативных сил с потенциальной энергией. Закон изменения и сохранения +механической энергии (11) +\begin{enumerate} + \item $\delta A = \vec Fd\vec r = Fdr\cos\alpha;\;A=\int_1^2\vec F d \vec r \\ + \delta A = m\frac{d\vec v}{dt}dr = d\left(\frac{mv^2}2\right) \\ + A = \int_1^2 \vec F d\vec r = \int_1^2 d\left(\frac{mv^2}2\right) = + \frac{mv^2_2}2 - \frac{mv^2_1}2 = W_{k_2} - W_{k_1}$ + \item Консервативные силы: Работа не зависит от пути, определяется только начальным и конечным + положением. Консервативные - Работа зависит от формы пути \\ + Примеры консерв.: Поле тяжести земли; неконсерв.: сила трения, реактивная сила + \item [пример] Работа силы упругости: $A = \int_1^2 (-kx)dx - \frac k 2 (x_2^2 - x_1^2)$ + \item Потенциальная энегрия: $!\exists$ в консвервативных силах. \\ + $dW_p = -dA;\; A = \int_1^2 \vec F d\vec r = -(U_2 - U_1) = U_1 - U_2$. + Поскольку работа зависит только от начального и конечного положения, поэтому 0 + определяется нормировкой + \item Некоторые потенциальные формулы: $\left\{\begin{aligned} + U(x) &= \frac{kx^2}2 &; U(0) = 0 \\ + U(x) &= -G \frac{m_1 m_2}r &; U(\infty) = 0 \\ + U(h) &= mgh &; U(0) = 0 \\ + U(r) &= \frac 1 {4\pi\varepsilon_0} \frac{q_1q_2}r &; U(\infty) = 0 + \end{aligned}\right.$ + \item Набла и градиент: $dA = \vec F d \vec r = -dU = + (F_x\vec i + F_y\vec j + F_z\vec k)(dx\vec i + dy\vec j + dz\vec k) = + -\left(\frac{\partial U}{dx}dx + \frac{\partial U}{dy}dy + \frac{\partial U}{dz}dz\right) \\ + \vec F = - \nabla U [= -grad U]$ - такое поле называется потенциальным. Стационарное поле: + $F$ не зависит от $t$. В таком поле $dU = \frac{\partial U}{\partial x}dx + \frac{\partial U}{\partial y}dy +\frac{\partial U}{\partial z}dz$ + \item Полная механическая энергия: В поле консерв: $A_{full} = A + A_{ext},\;A=\Delta W_p + \implies \Delta W_k = \Delta W_p + A_{ext}\quad(1)$ \\ + $W = W_k + W_p$, $W_2 - W_1 = A_{ext} = $ работа внешних сил\quad $(2)$ \\ + $(1), (2) \implies \Delta W = A_{ext}$ - закон изменения механической энергии \\ + Если сторонние силы не совершают работу или отсуствуют, то полная механическая энергия в поле + консервативных сил не изменяется $E = const,\;\frac{dE}{dt} = 0$ \end{enumerate} |