Кинетикалы энергия.Потенциалды энергия

Егер массасы m дене тсірілген кштерді серінен озалса, жне оны жылдамдыы -ден -а дейін згерсе, онда кштер белгілі бір А жмысын атарды.

.

A = F₁s cos ₁ + F₂s cos ₂ = F_1ss + F_2ss = F_рss = F_рs cos .

Денеге тсірілген кштерді серінен денені жылдамдыыны жне жмысыны арасында байланыс бар. Осы байланысты жеіл алу шін, денені озалысын траты кшіні серінен тзу сызыты бойында арастырса,кш , орын ауыстыру , жылдамды жне деу векторлары бір тзуді бойында баытталан, жне дене біралыпты демелі озалыс жасайды. Онда кш жмысын A = Fs деп жазуа болады. Біралыпты демелі озалыс кезінде s орын ауыстыруы

формуласымен рнектеледі. Бдан

шыады. Бл рнек кш атаран жмыс жылдамдыты згеруіні квадратымен байланысанын крсетеді.

Дене массасыны жартысын оны жылдамдыыны квадратына те физикалы шаманы денені кинетикалы энергиясы деп атайды:

Денеге салан те серлі кшіні жмысы кинетикалы энергиясыны згеруіне те:

A = E_k2 – Е_k1

Осы тжырымды кинетикалы энергия туралы теорема деп атайды. Кинетикалы энергия туралы теорема жалпы жадайда да (яни, дене баыты орын ауыстыру баытымен сйкес келмейтін кшті серінен озаланда) дрыс болады. Кинетикалы энергия – озалыс энергиясы. Массасы m, жне жылдамдыы болатын денені кинетикалы энергиясы тыныштыта тран денеге берілетін кш жмысына те болады:

Егер дене жылдамдыымен озалып келе жатса, онда дене толы тотауы шін,

жмысын атару ажет.

Кинетикалы энергиямен атар, физикада маызды орынды потенциалды немесе денелерді зара серлесу энергиясы алады. Потенциалды энергия денелерді зара серлесуімен аныталады (мысалы, денені Жерге атысты орнымен). Потенциалды энергия ымын тек жмысы денені озалыс траекториясынан туелсіз, біра бастапы жне соы алпына ана байланысты кштер шін беруге болады. Осындай кштер консервативті кштер деп аталады. Тйы траекторияда консервативті кштерді жмысы 0-ге те.

Егер дене Жер бетіне жаын жерде озалса, онда оан шамасы жне баыты жаынан траты ауырлы кші сер етеді. Осы кшті жмысы тек денені вертикаль орнына ана туелді.

A = F_тs cos = –mgs_y,

мндаы F_т = F_тy = –mg - ауырлы кшіні проекциясы, s_y - орын ауыстыру векторыны проекциясы. Дене жоары ктерілген кезде ауырлы кші теріс жмыс атарады, йткені s_y > 0. Егер дене биіктігі h₁-ге те нктеден биіктігі h₂ те нктеге орын ауыстырса, онда ауырлы кші

A = –mg(h₂ – h₁) = –(mgh₂ – mgh₁).

жмыс атарады.

Осы жмыс теріс табамен алынан андай да бір mgh физикалы шамасыны згеруіне те. Бл физикалы шаманы ауырлы кші рісіндегі денені потенциалды энергиясы деп атайды.

E_p = mgh

Ол ауырлы кшіні денені 0-дік биіктікке тсерген кездегі жмыса те болады. Ауырлы кшіні жмысы арама-арсы табамен алынан потенциалды энергияны згеруіне те:

A = –(E_p2 – E_p1).

Физикалы маынаны потенциалды энергияны зі емес, денені бір алпынан екінші алпына орын ауыстыран кездегі оны E_p = E_p2 – E_p1 згеруі береді. Бл згеру нлдік дегейді тадауына туелсіз. Егер денелерді озалысын Жерді ауырлы рістерінде Жерден лкен ашытытарда арастырса, онда потенциалды энергияны анытау кезінде ауырлы кшіні Жерге дейінгі ара ашытыынан туелділігін ескеру ажет (бкіл лемдік тартылыс заы). Бкіл лемдік тартылыс заы шін потенциалды энергияны шексіз алыстатылан нктеден санаан ыайлы (яни, шексіз алыстатылан нктеде денені потенциалды энергиясы 0-ге те). Жер центрінен r ашытыта орналасан массасы m денені потенциалды энергиясын анытайтын формула:

трінде рнектеледі, мндаы M – Жер массасы, G – гравитациялы траты.

Потенциалды энергия ымын серпімді кш шін де енгізуге болады.

Серіппені (немесе кез келген серпімді деформацияланан денені) потенциалды энергиясы деп

шамасын айтады.

 

 

17.Сйыты озалысы.Стационар аыс.Сыылмайтын сйыты

атты денелердегі сияты сйытар мен газдарды озалысын да кинематикалы жне динамикалы трыдан арастыруа болады.

Кинематикалы трыдан араанда сйы озалысын оны рбір блшегіні озалысымен сипаттауа болады. Сйы озалысын жете тсіну шін аын сызытары жне аын ттігі деген жаа ымдарды пайдалану тиімді алыптаспаан озалыс (стационар емес) шін аын сызытары уаыта байланысты згереді, ал алыптасан (стационар) жадайда олар траты болып алады. Бан оса, алыптасан озалыс жадайында аын сызытары блшекті траекториясына дл келеді.

Сйы блшектеріні озалысын бір белгілі санау жйесіне атысты анытауа болады. Яни рбір блшек зіне тн жылдамды векторы бойымен озалады. Басаша айтанда сйы жылдамды векторыны рісі болып табылады. Жылдамды векторлары бойымен сызытар жргізейік., сонда оларды рбір нктесінен жргізілген жанама сйы блшегі жылдамдыыны сол нктедегі баытына дл келетін болсын. Ондай сызытарды аын сызытары деп атайды. детте сйыты аысы кшті боланда аын сызытары жиі, ал сйы аысы бсе жерде аын сызытары сирек етіп жргізіледі. Сйы аысы алыптасанда сйы жылдамдыы рбір нктеде траты болады да, уаыта байланысты згермейді. Бл жадайда аын сызытары згермейді, рі сйыты жеке блшектеріні траекториясына дл келеді. Сйыты аын сызытарын кзбен круге болады, ол шін сйыа аздап бояу осады немесе крініп жзіп жретіндей зат блшектерін салады

Стационарлы аын деп йындар пайда болмайтын сйытарды аынын айтады. Стационар аында сйы блшектері ток сызытары деп аталатын згермейтін уаыт траекториялары арылы озалады. Стационар аындар сйыты аз жылдамдыпен озалуы кезінде ана болады.

Сйы озалысын арастыранда кп жадайда, сйыты млде сыылмайды деп санауа жне оны бір абаты екінші абатымен салыстыранда орын ауыстырса, йкеліс кштері (немесе ттырлы) пайда болмайды деп жоруа болады. Осындай млде сыылмайтын жне млде ттыр емес сйы идеал сйы деп аталады.