mājas - Dizaineru padomi
Potenciālais spēku lauks. Lauka jēdziens. konservatīvie spēki Kas ir spēka lauks
Atkal aplūkosim slēgtu sistēmu, kas sastāv no diviem punktiem A un B. Saskaņā ar Ņūtona pirmo likumu, ja sistēmā nebūtu punkta B un punkts A būtu brīvs, tad punkta A ātrums attiecībā pret inerciālo atskaites sistēmu nemainītos. un mums būtu .

Tomēr punktu A un B mijiedarbības dēļ atvasinājums nav nulle. Kā minēts iepriekš, mehānika neatbild uz jautājumu, kāpēc punkta B klātbūtne ietekmē punkta A kustību, bet gan izriet no fakta, ka šāds efekts notiek, un identificē šī efekta rezultātu ar vektoru. Punkta B ietekmi uz punkta A kustību sauc par spēku un saka, ka punkts B iedarbojas uz punktu A ar spēku, ko attēlo vektors

Tieši šo vienlīdzību (izmantojot terminu "spēks") parasti sauc par Ņūtona otro likumu.

Tālāk pieņemsim, ka tas pats punkts A mijiedarbojas ar vairākiem materiāliem objektiem. Katrs no šiem objektiem, ja tas būtu viens, attiecīgi izraisītu spēka rašanos. Šajā gadījumā tiek postulēts tā sauktais spēku darbības neatkarības princips: jebkura avota radītais spēks nav atkarīgs no spēku klātbūtnes citu avotu dēļ. Galvenais šajā jautājumā ir pieņēmums, ka vienam un tam pašam punktam pieliktos spēkus var saskaitīt saskaņā ar parastajiem vektoru saskaitīšanas noteikumiem un ka šādi iegūtais spēks ir līdzvērtīgs sākotnējam. Sakarā ar spēku darbības neatkarības pieņēmumu, materiālam punktam pielietoto darbību kopumu var aizstāt attiecīgi ar vienu darbību, kas attēlota ar vienu spēku, ko iegūst, visu iedarbojošo spēku vektoru ģeometriski gumijot.

Spēks ir materiālo objektu mijiedarbības rezultāts. Tas nozīmē, ka, ja punkta B klātbūtnes dēļ, tad otrādi, punkta A klātbūtnes dēļ. Attiecību starp spēkiem un nosaka Ņūtona trešais postulāts (likums). Saskaņā ar šo postulātu, mijiedarbojoties starp materiāliem objektiem, spēki un ir vienādi pēc lieluma, darbojas pa vienu taisnu līniju, bet ir vērsti uz pretējām pusēm. Šo likumu dažkārt īsi formulē šādi: "jebkura darbība ir vienāda un pretēja reakcijai".

Šis apgalvojums ir jauns postulāts. Tas nekādā veidā neizriet no iepriekšējiem sākotnējiem pieņēmumiem, un, vispārīgi runājot, ir iespējams konstruēt mehāniku bez šī postulāta vai ar citu tā formulējumu.

Apsverot materiālo punktu sistēmu, ir ērti visus spēkus, kas iedarbojas uz aplūkojamās sistēmas punktiem, sadalīt divās klasēs. Pirmajā klasē ietilpst spēki, kas rodas noteiktā sistēmā iekļauto materiālo punktu mijiedarbības dēļ. Šāda veida spēkus sauc par iekšējiem. Spēkus, kas rodas citu šajā sistēmā neiekļauto materiālo objektu ietekmes dēļ uz aplūkojamās sistēmas materiālajiem punktiem, sauc par ārējiem.

2. Spēka darbs.

Skalāro reizinājumu , kur ir bezgalīgi mazs rādiusa vektora pieaugums, kad materiāla punkts tiek pārvietots pa tā trajektoriju, sauc par spēka elementāru darbu un apzīmē ar . Visu spēku elementārā darba summu, kas iedarbojas uz sistēmas punktiem, sauc par sistēmas spēku elementāro darbu un apzīmē

Izsakot skalāros reizinājumus faktoru projekcijās uz koordinātu asīm, iegūstam

(18)

Ja spēku projekcijas un koordinātu palielinājumus izsaka ar vienu un to pašu skalāro parametru (piemēram, laika izteiksmē t vai, ja sistēma sastāv no viena punkta, ar elementāru nobīdi ), tad lielumi vienādības (17) un (18) labajā pusē var attēlot kā šī parametra funkcijas, reizinātas ar tā diferenciāli, un var tikt integrētas virs šī parametra, piemēram, virs t diapazonā no līdz . Integrācijas rezultāts tiek apzīmēts un nosaukts attiecīgi par kopējo spēku un sistēmas spēku kopējo darbu laika gaitā.

Aprēķinot visu sistēmas spēku elementāro un kopējo darbu, jāņem vērā visi spēki, gan ārējie, gan iekšējie. Tas, ka iekšējie spēki ir vienādi pa pāriem un vērsti pretēji, izrādās nenozīmīgi, jo, aprēķinot darbu, nozīme ir arī punktu nobīdēm, un tāpēc iekšējo spēku darbs, vispārīgi runājot, atšķiras no nulles.

Apskatīsim īpašu gadījumu, kad lielumus vienādību (17) un (18) labajā pusē var attēlot kā kopējās atšķirības

Šajā gadījumā ir arī dabiski pieņemt iepriekš ieviesto apzīmējumu un definīcijas:

No vienādībām (21) un (22) izriet, ka tajos gadījumos, kad elementārais darbs ir kādas funkcijas Ф kopējā diferenciāle, darbs jebkurā ierobežotā intervālā ir atkarīgs tikai no Ф vērtībām sākumā un beigās. no šī intervāla un nav atkarīgs no Ф starpvērtībām, t.i., no tā, kā kustība notika.

3. Spēka lauks.

Daudzās mehānikas problēmās bieži nākas saskarties ar spēkiem, kas ir atkarīgi no apskatāmo punktu stāvokļa (un, iespējams, arī laikā) un nav atkarīgi no to ātrumiem. Tātad, piemēram, spēks var būt atkarīgs no attāluma starp mijiedarbības punktiem. Tehniskās problēmās atsperu radītie spēki ir atkarīgi no atsperu deformācijas, t.i., arī no apskatāmā punkta vai ķermeņa stāvokļa telpā.

Vispirms apskatīsim gadījumu, kad tiek pētīta viena punkta kustība un tāpēc tiek aplūkots tikai viens spēks atkarībā no punkta stāvokļa. Šādos gadījumos spēka vektors ir saistīts nevis ar punktu, kurā tiek veikta darbība, bet gan ar punktiem telpā. Tiek pieņemts, ka ar katru telpas punktu, kas definēts kādā inerciālā atskaites sistēmā, ir saistīts noteikts, kas atspoguļo spēku, kas iedarbotos uz materiālo punktu, ja tas tiktu ievietots šajā telpas punktā. Tādējādi nosacīti tiek uzskatīts, ka telpa visur ir "piepildīta" ar vektoriem. Šo vektoru kopu sauc par spēka lauku.

Tiek uzskatīts, ka spēka lauks ir nekustīgs, ja aplūkojamie spēki nav tieši atkarīgi no laika. Pretējā gadījumā spēka lauku sauc par nestacionāru.

Lauku sauc par potenciālu, ja ir tāda punkta (un, iespējams, laika) koordinātu skalāra funkcija, ka šīs funkcijas daļējie atvasinājumi attiecībā pret un ir vienādi ar spēka F projekcijām uz x, y. un z asis, attiecīgi:

Sakarā ar to, ka spēks F ir telpas punkta, t.i., koordinātu un, iespējams, laika funkcija, tā projekcijas ir arī mainīgo funkcijas.

Funkciju, ja tāda pastāv, sauc par jaudas funkciju. Protams, spēka funkcija neeksistē nevienam spēka laukam, un tās pastāvēšanas nosacījumi, t.i., nosacījumi tam, ka lauks ir potenciāls, matemātikas gaitā netiek izskaidroti un tiek noteikti ar vienādībām.

Pētot N mijiedarbības punktu kustību, jāņem vērā N spēku klātbūtne, kas uz tiem iedarbojas. Šajā gadījumā tiek ieviesta punktu koordinātu -dimensiju telpa. Punkta norādīšana šajā telpā nosaka visu pētāmās sistēmas N materiālo punktu atrašanās vietu. Turklāt tiek ņemts vērā -dimensiju vektors ar koordinātām, un parasti tiek pieņemts, ka -dimensiju telpa visur ir blīvi piepildīta ar šādiem vektoriem. Tad šīs -dimensiju telpas punkta piešķiršana nosaka ne tikai visu materiālo punktu stāvokli attiecībā pret sākotnējo atskaites sistēmu, bet arī visus spēkus, kas iedarbojas uz sistēmas materiālajiem punktiem. Šādu -dimensiju spēka lauku sauc par potenciālu, ja eksistē visu koordinātu spēka funkcija Φ,

Ja spēkus var attēlot kā divu terminu summu

lai termini apmierina attiecības (24), bet termini tos neapmierina, tad tos sauc par potenciālajiem, nepotenciālajiem spēkiem.

Materiālo punktu sistēmu sauc par konservatīvu, ja pastāv spēka funkcija, kas nav tieši atkarīga no laika (spēka lauks ir nekustīgs) un tāda, ka visi spēki, kas iedarbojas uz punktiem, apmierina attiecības (24).

Konservatīvās sistēmas spēku elementārais darbs

ir ērti to pasniegt citā formā, skalāros reizinājumus izsakot vektora faktoru projekcijās (formula (18)). Ņemot vērā stiprības funkcijas Ф esamību, pēc (23) iegūstam

i., elementārais darbs ir vienāds ar spēka funkcijas kopējo diferenciāli

Tādējādi konservatīvas sistēmas kustībās elementārais darbs tiek izteikts ar kādas funkcijas kopējo diferenciāli, un tāpēc

Hipervirsmas

sauc par līdzenām virsmām.

Formulā (26) simboli un apzīmē Ф vērtības kustības sākuma un beigu brīdī. Tāpēc jebkurai sistēmas kustībai, kuras sākums atbilst punktam, kas atrodas uz līdzenas virsmas

un beigas ir punkts uz līmeņa virsmas

darbu aprēķina pēc formulas (26). Līdz ar to, pārvietojoties konservatīvākai sistēmai, darbs nav atkarīgs no ceļa, bet tikai no tā, uz kādām līmeņa virsmām kustība sākās un beidzās. Jo īpaši darbs ir nulle, ja kustība sākas un beidzas uz vienas un tās pašas līdzenas virsmas.

SPĒKA LAUKS- telpas daļa (ierobežota vai neierobežota), kuras katrā punktā uz tur novietoto materiāla daļiņu iedarbojas skaitliskā vērtībā un virzienā noteikts spēks, kas atkarīgs tikai no koordinātām. x, y, zšis punkts. Tāds S. p. stacionārs; ja lauka stiprums ir atkarīgs arī no laika, tad S. p. nestacionārs; ja spēkam visos S. p. punktos ir vienāda vērtība, t.i., tas nav atkarīgs ne no koordinātām, ne no laika, S. p. viendabīgs.

Stacionāro S. p. var iestatīt ar vienādojumiem

kur F x , F y , F z- lauka intensitātes F projekcijas.

Ja ir tāda funkcija U(x, y, z), ko sauc par spēka funkciju, ka lauka spēku elementārais darbs ir vienāds ar šīs funkcijas kopējo diferenciāli, tad C. p. potenciāls. Šajā gadījumā S. p. tiek dota ar vienu funkciju U(x, y, z), un spēku F, izmantojot šo funkciju, var definēt ar vienādībām:

vai . Spēka funkcijas pastāvēšanas nosacījums noteiktai S. p. ir tāds

vai . Pārvietojoties potenciālā S. p. no punkta M 1 (x 1 , y 1 , z 1) tieši tā M 2 (x 2, y 2, z 2) lauka spēku darbu nosaka vienlīdzība un tas nav atkarīgs no trajektorijas veida, pa kuru virzās spēka pielikšanas punkts.

virsmas U(x, y, z) = const, uz kura funkcija saglabā ziņu. nozīmē, sauc līdzenas virsmas. Spēks katrā lauka punktā ir vērsts pa normālu uz līdzenas virsmas, kas iet caur šo punktu; pārvietojoties pa līdzenu virsmu, lauka spēku darbs ir nulle.

Potenciāla S. p. piemēri: homogēns gravitācijas lauks, kuram U=-mgz, kur t ir daļiņas masa, kas pārvietojas laukā, g- gravitācijas paātrinājums (ass z vērsta vertikāli uz augšu). Ņūtona gravitācijas lauks, kuram U = km/r, kur r = - attālums no pievilkšanas centra, k - koeficienta konstante dotajam laukam. Spēka funkcijas vietā kā potenciāla S. p. raksturlielumu var ieviest potenciālā enerģija P saistīts ar U atkarība P(x, y, z)= = -U(x, y, z). Daļiņas kustības izpēte potenciālā S.p. (ja nav citu spēku) ir ievērojami vienkāršota, jo šajā gadījumā notiek mehānikas saglabāšanas likums. enerģija, kas ļauj izveidot tiešu saikni starp daļiņas ātrumu un tās pozīciju SP. Ar. m. Targ. ELEKTROPĀRVADES LĪNIJAS- līkņu saime, kas raksturo spēku vektora lauka telpisko sadalījumu; lauka vektora virziens katrā punktā sakrīt ar pieskari S. l. Tādējādi ur-tion S. l. patvaļīgs vektoru lauks A (x, y, z) ir rakstīti šādi:

Blīvums S. l. raksturo spēka lauka intensitāti (vērtību). Telpas reģions, ko ierobežo S. l., šķērsojot līdz - l. slēgta līkne, saukta. strāvas caurule. S. l. virpuļlauki ir slēgti. S. l. potenciālais lauks sākas pie lauka avotiem un beidzas pie tā notekas (negatīvās zīmes avoti).

Jēdziens S. l. ieviesa M. Faradejs magnētisma izpētē, un pēc tam attīstīja tālāk J. K. Maxwell darbos par elektromagnētismu. Saskaņā ar Faradeja un Maksvela idejām telpā, kurā iekļuva S. l. elektrisks un magn. lauki, ir mehāniski spriegumi, kas atbilst sasprindzinājumam gar S. l. un spiediens pār tiem. Matemātiski šis jēdziens ir izteikts Maksvela stresa tensors el-magn. lauki.

Līdz ar jēdziena S. l lietošanu. biežāk viņi runā tikai par lauka līnijām: elektriskā spēka stiprumu. lauki E, magnētiskā indukcija lauki AT utt., nepadarot īpašu uzsvars uz šo nulles attiecību pret spēkiem.

fiziskais lauks- īpaša matērijas forma, kas saista vielas daļiņas un pārraida (ar ierobežotu ātrumu) dažu ķermeņu ietekmi uz citiem. Katram mijiedarbības veidam dabā ir savs lauks. spēka lauks sauc par telpas apgabalu, kurā tur novietotu materiālu ķermeni ietekmē spēks, kas (vispārējā gadījumā) ir atkarīgs no koordinātām un laika. Spēka lauku sauc stacionārs, ja tajā iedarbojošie spēki nav atkarīgi no laika. Spēka lauks jebkurā punktā, kurā spēkam, kas iedarbojas uz noteiktu materiāla punktu, ir tāda pati vērtība (modulī un virzienā), ir viendabīgs.

Ir iespējams raksturot spēka lauku elektropārvades līnijas.Šajā gadījumā spēka līniju pieskares nosaka spēka virzienu šajā laukā, un spēka līniju blīvums ir proporcionāls spēka lielumam.

Rīsi. 1.23.

Centrālā sauc spēku, kura darbības līnija visās pozīcijās iet caur noteiktu noteiktu punktu, ko sauc par spēka centru (punktu O att. 1.23).

Lauks, kurā darbojas centrālais spēks, ir centrālais spēka lauks. Spēka lielums F(r), iedarbošanās uz vienu un to pašu materiālo objektu (materiāla punktu, ķermeni, elektrisko lādiņu utt.) dažādos šāda lauka punktos ir atkarīga tikai no attāluma r no spēku centra, t.i.

(- vienības vektors vektora virzienā G). Visa vara

Rīsi. 1.24. Shematisks attēlojums plaknē čau viendabīgs lauks

šāda lauka taisnes iet caur vienu punktu (polu) O; centrālā spēka moments šajā gadījumā attiecībā pret polu ir identiski vienāds ar nulli M 0 (F) = z 0. Centrālajos laukos ietilpst gravitācijas un Kulona lauki (un attiecīgi spēki).

1.24. attēlā parādīts viendabīga spēka lauka piemērs (tā plakanā projekcija): katrā šāda lauka punktā spēks, kas iedarbojas uz vienu un to pašu ķermeni, ir vienāds pēc lieluma un virziena, t.i.

Rīsi. 1.25. Shematisks attēlojums ieslēgts čau nehomogēns lauks

1.25. attēlā parādīts nehomogēna lauka piemērs, kurā F (X,

y, z) *? konst un

un nav vienādi ar nulli 1 . Lauka līniju blīvums dažādos šāda lauka reģionos nav vienāds - labajā pusē lauks ir spēcīgāks.

Visus spēkus mehānikā var iedalīt divās grupās: konservatīvie spēki (darbojas potenciālajos laukos) un nekonservatīvie (vai izkliedējošie). Tiek izsaukti spēki konservatīvs (vai potenciāls) ja šo spēku darbs nav atkarīgs no ķermeņa trajektorijas formas, uz kuras tie darbojas, ne no ceļa garuma to darbības zonā, bet to nosaka tikai ķermeņa sākotnējā un beigu pozīcija. pārvietošanās punkti telpā. Konservatīvo spēku lauku sauc potenciāls(vai konservatīvā) jomā.

Parādīsim, ka konservatīvo spēku darbs pa slēgtu kontūru ir vienāds ar nulli. Lai to izdarītu, slēgto trajektoriju patvaļīgi sadalām divās daļās a2 un b2(1.25. att.). Tā kā spēki ir konservatīvi, tad L 1a2 \u003d A t. No otras puses A 1b2 \u003d -A w. Tad A ish \u003d A 1a2 + A w \u003d \u003d A a2 - A b2 \u003d 0, kas bija jāpierāda. Pareizi un otrādi

Rīsi. 1.26.

apgalvojums: ja spēku darbs pa patvaļīgu slēgtu kontūru φ ir vienāds ar nulli, tad spēki ir konservatīvi un lauks ir potenciāls. Šis nosacījums ir uzrakstīts kā kontūras integrālis

Rīsi. 1.27.

kas nozīmē: potenciālā laukā vektora F cirkulācija pa jebkuru slēgtu cilpu L ir vienāda ar nulli.

Nekonservatīvo spēku darbs vispārējā gadījumā ir atkarīgs gan no trajektorijas formas, gan no ceļa garuma. Berzes un pretestības spēki var kalpot kā piemērs nekonservatīviem spēkiem.

Parādīsim, ka visi centrālie spēki pieder pie konservatīvo spēku kategorijas. Patiešām (1.27. att.), ja spēks F centrālais, tad to var iepriekš

1 Parādīts attēlā. 1.23 arī centrālais spēka lauks ir nehomogēns lauks.

ielikt formā Šajā gadījumā spēka elementārais darbs F

uz elementārā pārvietojuma d/ būs vai

dA = F(r)dlcos a = F(r) dr (jo rdl = rdl cos a, a d/ cos a = dr). Tad strādājiet

kur f(r) ir antiderivatīvā funkcija.

No iegūtās izteiksmes var redzēt, ka darbs Uz augšu centrālais spēks F ir atkarīgs tikai no funkcijas veida F(r) un attālumi G ( un r 2 punkti 1 un 2 no spēka centra O un nav atkarīgs no ceļa garuma no 1 līdz 2, kas atspoguļo centrālo spēku konservatīvo raksturu.

Iepriekš minētais pierādījums ir vispārīgs visiem centrālajiem spēkiem un laukiem, tāpēc tas aptver iepriekš minētos spēkus - gravitācijas un Kulona spēkus.

Un zinātniskās fantastikas literatūrā, kā arī fantāzijas žanra literatūrā, kas apzīmē sava veida neredzamu (retāk redzamu) barjeru, kuras galvenā funkcija ir aizsargāt noteiktu apgabalu vai mērķi no ārējas vai iekšējas iespiešanās. Šīs idejas pamatā var būt vektora lauka koncepcija. Fizikā šim terminam ir arī vairākas specifiskas nozīmes (skat. Spēka lauks (fizika)).

Spēka lauki literatūrā

Jēdziens "spēka lauks" ir diezgan izplatīts daiļliteratūrā, filmās un datorspēlēs. Saskaņā ar daudziem mākslas darbiem spēka laukiem ir šādas īpašības un īpašības, un tos izmanto arī šādiem mērķiem.

  • Atmosfēras enerģijas barjera, kas ļauj strādāt telpās, kas atklāti saskaras ar vakuumu (piemēram, telpā). Spēka lauks saglabā atmosfēru telpā un neļauj tai iziet ārpus šīs telpas: tajā pašā laikā cietie un šķidrie priekšmeti var brīvi iziet abos virzienos.
  • Barjera, kas aizsargā pret dažādiem ienaidnieka uzbrukumiem neatkarīgi no tā, vai tie ir uzbrukumi ar enerģijas (ieskaitot staru), kinētiskiem vai torpēdu ieročiem.
  • Noturēt (neatlaist) mērķi telpā, ko ierobežo spēka lauks.
  • Bloķē ienaidnieka (un dažreiz draudzīgā) karaspēka teleportāciju uz kuģi, militāro bāzi utt.
  • Barjera, kas ierobežo noteiktu vielu, piemēram, toksisku gāzu un tvaiku, izplatīšanos gaisā. (Bieži vien tas ir tehnoloģiju veids, ko izmanto, lai izveidotu barjeru starp kosmosu un kuģa/kosmosa stacijas iekšpusi.
  • Ugunsgrēka dzēšanas līdzeklis, kas ierobežo gaisa (un skābekļa) ieplūšanu ugunsgrēka zonā - uguns, patērējot visu pieejamo skābekli (vai citu spēcīgu oksidējošu gāzi) spēka lauka slēgtajā zonā, pilnībā nodziest.
  • Vairogs, lai kaut ko aizsargātu no dabas vai cilvēka radīto (arī ieroču) spēku iedarbības. Piemēram, Star Control dažās situācijās spēka lauks var būt pietiekami liels, lai aptvertu visu planētu.
  • Spēka lauku var izmantot, lai izveidotu pagaidu dzīves telpu vietā, kas sākotnēji nav apdzīvojama to izmantojošām dzīvām būtnēm (piemēram, kosmosā vai zem ūdens).
  • Kā drošības līdzeklis, lai kādu vai kaut ko virzītu pareizajā notveršanas virzienā.
  • Cietumu kameru durvju un restu vietā.
  • Fantāzijas sērijā Star Trek: The Next Generation kosmosa kuģa daļām bija iekšējie spēka lauka ģeneratori, kas ļāva apkalpei ieslēgt spēka laukus, lai neļautu tām iziet cauri viela vai enerģija. Tie tika izmantoti arī kā "logi", kas atdala telpas vakuumu no apdzīvojamās atmosfēras, lai aizsargātu pret spiediena samazināšanos kuģa galvenā korpusa bojājumu vai lokālas iznīcināšanas dēļ.
  • Spēka lauks var pilnībā aptvert cilvēka ķermeņa virsmu, lai aizsargātu pret ārējām ietekmēm. Jo īpaši Star Trek: The Animation Series, Federācijas astronauti izmanto enerģijas lauka tērpus, nevis mehāniskos. Un Zvaigžņu vārtos ir personīgie enerģijas vairogi.

Spēku lauki zinātniskajā interpretācijā

Piezīmes

Saites

  • (lat.) Raksts "Force Field" vietnē Memory Alpha, wiki par Star Trek Visumu
  • (angļu valodā) raksts "Lauku zinātne" vietnē Stardestroyer.net
  • (eng.) Elektrostatiskās "neredzamās sienas" - komunikācija no rūpnieciskā simpozija par elektrostatiku

Literatūra

  • Endrjūss, Dana G.(2004-07-13). “Lietas, kas jādara, braucot cauri starpzvaigžņu telpā” (PDF). 40. AIAA/ASME/SAE/ASEE kopīgā dzinējspēka konference un izstāde..AIAA 2004-3706. Iegūts 2008-12-13.
  • Mārtiņš, A.R. (1978). "Starpzvaigžņu materiāla bombardēšana un tā ietekme uz transportlīdzekli, projekta Daedalus gala ziņojums."

spēka lauks

telpas daļa, kuras katrā punktā kādu tur novietotu daļiņu ietekmē noteikta lieluma un virziena spēks atkarībā no šī punkta koordinātām un reizēm arī no laika. Pirmajā gadījumā spēka lauku sauc par stacionāru, bet otrajā - par nestacionāru.

Spēka lauks

telpas daļa (ierobežota vai neierobežota), kuras katrā punktā uz tur novietoto materiāla daļiņu iedarbojas pēc lieluma un virziena noteikts spēks, kas atkarīgs vai nu tikai no šī punkta koordinātām x, y, z, vai no koordinātām x. , y, z un laiks t . Pirmajā gadījumā S. p. sauc par stacionāru, bet otrajā - par nestacionāru. Ja spēkam visos S. p. punktos ir vienāda vērtība, t.i., tas nav atkarīgs ne no koordinātām, ne no laika, tad S. p. sauc par viendabīgu. Lauku, kurā lauka spēku darbs, kas iedarbojas uz tajā kustīgu materiāla daļiņu, ir atkarīgs tikai no daļiņas sākotnējās un beigu pozīcijas un nav atkarīgs no tās trajektorijas formas, sauc par potenciālu. Šo darbu var izteikt daļiņas P (x, y, z) potenciālās enerģijas izteiksmē ar vienādību A = P (x1, y1, z)

    ≈ П (x2, y2, z

    Kur x1, y1, z1 un x2, y2, z2 ir attiecīgi daļiņas sākotnējās un beigu pozīcijas koordinātas. Daļiņai pārvietojoties potenciālajā griešanās virsmā tikai lauka spēku iedarbībā, notiek mehāniskās enerģijas nezūdamības likums, kas ļauj noteikt attiecības starp daļiņas ātrumu un tās atrašanās vietu griešanās telpā.

    Potenciāla S. p. piemēri: vienmērīgs gravitācijas lauks, kuram P = mgz, kur m ≈ daļiņu masa, g ≈ gravitācijas paātrinājums (z ass ir vērsta vertikāli uz augšu); Ņūtona gravitācijas lauks, kuram P = ≈ fm/r, kur r ≈ daļiņas attālums no pievilkšanās centra, f ≈ koeficienta konstante dotajam laukam.

    Tehniski tie ir:

    • stacionāri spēka lauki, kuras lielums un virziens var būt atkarīgs tikai no telpas punkta (koordinātas x, y, z), un
    • nestacionāri spēka lauki, kas arī ir atkarīgi no laika t.
    • vienots spēka lauks, kuram spēks, kas iedarbojas uz testa daļiņu, ir vienāds visos telpas punktos un

    • nehomogēns spēka lauks, kam šī īpašuma nav.

    Visvienkāršāk pētīt ir stacionārs vienmērīgs spēka lauks, taču tas ir arī vismazāk vispārīgais gadījums.

    Spēka lauks

    Spēka lauks ir neskaidrs termins, ko lieto šādās nozīmēs:

    • Spēka lauks- vektoru spēku lauks fizikā;
    • Spēka lauks- sava veida neredzama barjera, kuras galvenā funkcija ir aizsargāt noteiktu zonu vai mērķi no ārējiem vai iekšējiem iespiešanās.

    Spēka lauks (daiļliteratūra)

    Spēka lauks vai spēka vairogs vai aizsargvairogs- fantāzijas un zinātniskās fantastikas literatūrā, kā arī fantāzijas žanra literatūrā plaši izplatīts termins, kas apzīmē kaut kādu neredzamu barjeru, kuras galvenā funkcija ir aizsargāt kādu apgabalu vai mērķi no ārējās vai iekšējās iespiešanās. Šīs idejas pamatā var būt vektora lauka koncepcija. Fizikā šim terminam ir arī vairākas specifiskas nozīmes (sk. Spēka lauks).



 


Lasīt:



Paredzamās izmaksas - kas tas ir?

Paredzamās izmaksas - kas tas ir?

Ievads Uzņēmumu, ēku, būvju un citu objektu celtniecība tiek veikta pēc projektiem. Būvprojekts ir grafisko,...

“Problēmu mājas pabeigt nav tik grūti”

“Problēmu mājas pabeigt nav tik grūti”

Cik akcionāru jau ir cietuši Kopumā Krievijā uz 2018. gada februāri ir gandrīz 40 tūkstoši izkrāpto akcionāru, kuri ieguldījuši 836...

Zāļu uzziņu grāmata geotar L treonīna lietošanas instrukcija

Zāļu uzziņu grāmata geotar L treonīna lietošanas instrukcija

L-THREONINE FEEDER Nosaukums (lat.) L-treonīna barības pakāpe Sastāvs un izdalīšanās forma Tas ir balts kristālisks pulveris, kas satur...

Hidroaminoskābes treonīna ieguvumi un nozīme cilvēka organismam Treonīna lietošanas instrukcija

Hidroaminoskābes treonīna ieguvumi un nozīme cilvēka organismam Treonīna lietošanas instrukcija

Viņš diktē savus noteikumus. Cilvēki arvien vairāk ķeras pie uztura korekcijas un, protams, sporta, kas ir saprotams. Galu galā lielos apstākļos...

plūsmas attēls RSS