Механикалы энергияны саталу заы

Консервативті жйедегі толы механикалы энергия уаыт бойынша згермейді.

. (2.27)

Жйені энергиясы бір трден екінші трге тіп, жйе блшектеріні арасына блінеді біра, жйені толы энергиясыны згерісі барлы процесте де осы жйеге сырттан алынан энергияа те болады. Бл табиатты іргелі заыны бірі. Бл за табиатта уаытты біртектілігінен келіп шыатын салдар болып, уаытты бастапы мезетіне салыстыранда физикалы задарды инвариант (згермейтіндігін) екендігін крсетеді.

дебиеттер :

Нег. 1 [39-84], 2[17-36, 48-52], 3 [19-55].

ос. 12 [14-31].

Баылау сратары:

1. ай сана жйесінде Ньютонны задары орындалады?

2. Кш дегеніміз не, оан сипаттама берііз?

3. Импульсты саталау заы дегеніміз не? андай жйеде ол орындалады? Ол неге табиатты негізгі заы болып есептелінеді?

4. Механикалы жмыс жне энергияа анытама берііз жне оларды арасындаы байланысты крсетііз.

5. Механикалы энергияны трлерін атаыз жне оларды формулаларын жазыыз.

Дріс

3 атты денені айналмалы озалыс динамикасы

атты денені айналмалы озалыс динамикасын жылжымайтын осьі бар Обербек маятнигінде баылауа болады (3.1-сур.). Оны трт жаындаы жк массаларын жне жне оларды айналу осьіне атысты симметриялы орналасу нктелерін жне туелсіз згертуге болады. Бл жктерді згерткен кезде брышты жылдамды алай згеретінін арастырайы (алан шеуі згермейді). 1) Егер массаны арттырса кшіні серінен маятник жылдам айналады, яни айналып жатан денені брышты деуі оан сер етуші кшті шамасына ( ) туелді болады. 2) Жіпті зындыы артан сайын маятник жылдам айналады. Демек, айналып жатан денені брышты деуі оан сер етуші кшті айналу осі бойынша орналасуына байланысты ( ).

3) Егер -ні арттырса маятник аырын айналады, яни оны брышты деуі азаяды. Демек, айналып жатан денені брышты деуі оны массасына туелді .4) Жктер ( ) орналасан ашытыты -ды арттырса маятник баяу айналады.Яни, айналып жатан денені брышты деуі оны массасыны айналу осі бойынша орналасуына ( ) туелді.

3.1-сурет. Обербек маятнигі

Тжірибе бойынша алынан нтижеге жаа екі физикалы шама енгізуімізге тура келеді; біріншісі бірдей уаытта кшті сер етуін арастырса, екіншісі айналып тран дене массасыны брышты жылдамдыа серін сипаттайды. Бл физикалы шамаларды кш моменті ( ) жне инерция моменті ( ) деп аталады.

Кш моменті

Дене айналу шін оан тсірілетін кш оське байланысты момент тудыруы ажет. кшіні моменті деп озалмайтын О (3.2-сур.) нктесіне атысты векторды айтамыз.

, (3.1)

мндаы - кшті тсірілу нктесіні радиус-векторы. векторы О нктесі арылы теді. Ол сурет жазытыына перпендикуляр жне бізге арай баытталан.

3.2-сурет. Кш моменті

Кш моментіні модуліні тедеуі:

(3.2)

Мндаы - кш иіні деп аталады (О нктесінен кш сызыына жргізілген перпендикуляр). озалмайтын Z ось айналасында дене айналан кезде айналу моментін оан сер етуші бір ана кшті раушысы тудырады (3.3-суруе), длірек айтанда - нкте траекториясына жргізілген жанама. Демек, кшіні моменті О коорданат басына байланысты мынаан те:

3.3-сурет. озалмайтын осі бойымен денені айналуы

(3.3) векторыны баыты суретте крсетілген. Оны модулі мынаан те: . (3.4) осі бойынша кш моменті (3.3-сур.) векторыны осы оське тсірілген проекциясы.

Ол осі бойынша баытталан, наты нктесі жо, оны модулі мынаан те:

(3.5)

мндаы – айналу осінен кш сызыына дейінгі ашыты.