Bahay - Mga tip sa taga-disenyo
Potensyal na larangan ng pwersa. Ang konsepto ng larangan. conservative forces Ano ang force field
Muli nating isaalang-alang ang isang saradong sistema na binubuo ng dalawang puntos na A at B. Sa bisa ng unang batas ni Newton, kung walang punto B sa sistema at ang punto A ay libre, kung gayon ang bilis ng punto A na nauugnay sa inertial reference system ay hindi magbabago at magkakaroon tayo ng .

Gayunpaman, dahil sa pakikipag-ugnayan ng mga puntos A at B, ang derivative ay hindi zero. Tulad ng nabanggit sa itaas, hindi sinasagot ng mekanika ang tanong kung bakit ang presensya ng punto B ay nakakaapekto sa paggalaw ng punto A, ngunit nagpapatuloy mula sa katotohanan na ang gayong impluwensya ay nagaganap at kinikilala ang resulta ng impluwensyang ito sa vector. Ang impluwensya ng point B sa paggalaw ng point A ay tinatawag na force at sinasabing ang point B ay kumikilos sa point A na may force na kinakatawan ng vector.

Ito ang pagkakapantay-pantay (gamit ang terminong "puwersa") na karaniwang tinatawag na pangalawang batas ni Newton.

Hayaan, higit pa, ang parehong punto A ay nakikipag-ugnayan sa ilang materyal na bagay. Ang bawat isa sa mga bagay na ito, kung mayroon man, ay magiging sanhi ng paglitaw ng puwersa nang naaayon. Sa kasong ito, ang tinatawag na prinsipyo ng pagsasarili ng pagkilos ng mga pwersa ay nai-postulate: ang isang puwersa na dulot ng anumang mapagkukunan ay hindi nakasalalay sa pagkakaroon ng mga puwersa na dulot ng iba pang mga mapagkukunan. Ang sentro nito ay ang pag-aakala na ang mga puwersang inilapat sa parehong punto ay maaaring idagdag ayon sa karaniwang mga tuntunin ng pagdaragdag ng vector at ang puwersa na nakuha sa gayon ay katumbas ng mga orihinal. Salamat sa pag-aakala ng kalayaan ng pagkilos ng mga puwersa, maraming mga impluwensya na inilapat sa isang materyal na punto ay maaaring mapalitan ng isang impluwensya, ayon sa pagkakabanggit ay kinakatawan ng isang puwersa, na nakuha sa pamamagitan ng geometrically summing ng mga vectors ng lahat ng kumikilos na pwersa.

Ang puwersa ay ang resulta ng pakikipag-ugnayan ng mga materyal na bagay. Nangangahulugan ito na kung dahil sa pagkakaroon ng punto B, kung gayon, sa kabaligtaran, dahil sa pagkakaroon ng punto A. Ang ugnayan sa pagitan ng mga puwersa ay itinatag ng ikatlong postulate (batas) ni Newton. Ayon sa postulate na ito, sa panahon ng pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga materyal na bagay, ang mga puwersa at pantay sa magnitude, ay kumikilos kasama ang parehong tuwid na linya, ngunit nakadirekta sa magkabilang panig. Kung minsan ang batas na ito ay binabalangkas nang maikli tulad ng sumusunod: "bawat aksyon ay pantay at kabaligtaran sa reaksyon nito."

Ang pahayag na ito ay isang bagong postulate. Hindi ito lumitaw sa anumang paraan mula sa mga naunang paunang pagpapalagay, at, sa pangkalahatan, posible na bumuo ng mga mekanika nang wala itong postulate o may ibang pormulasyon nito.

Kung isasaalang-alang ang isang sistema ng mga materyal na punto, ito ay maginhawa upang hatiin ang lahat ng mga puwersa na kumikilos sa mga punto ng sistema na isinasaalang-alang sa dalawang klase. Kasama sa unang klase ang mga puwersa na lumitaw dahil sa mga pakikipag-ugnayan ng mga materyal na puntos na kasama sa isang ibinigay na sistema. Ang mga puwersa ng ganitong uri ay tinatawag na panloob. Ang mga puwersa na nagmumula dahil sa impluwensya sa mga materyal na punto ng sistema na isinasaalang-alang ng iba pang mga materyal na bagay na hindi kasama sa sistemang ito ay tinatawag na panlabas.

2. Trabaho ng puwersa.

Ang scalar product , kung saan ay isang infinitesimal increment ng radius vector kapag ang isang materyal na punto ay inilipat kasama ang trajectory nito, ay tinatawag na elementary work of force at denoted . Ang kabuuan ng elementarya na gawain ng lahat ng pwersang kumikilos sa mga punto ng sistema ay tinatawag na elementarya na gawain ng mga puwersa ng sistema at tinutukoy

Ang pagpapahayag ng mga produktong scalar sa pamamagitan ng mga projection ng mga salik sa mga coordinate axes, nakukuha namin

(18)

Kung ang mga projection ng mga pwersa at coordinate increments ay ipinahayag sa pamamagitan ng parehong scalar parameter (halimbawa, sa pamamagitan ng oras t o, sa kaso ng isang sistema na binubuo ng isang punto, sa pamamagitan ng elementarya na displacement), kung gayon ang mga dami sa kanang bahagi ng mga pagkakapantay-pantay ( 17) at (18) ay maaaring katawanin bilang mga function ng parameter na ito na pinarami ng pagkakaiba nito, at maaaring isama sa parameter na ito, halimbawa sa t sa hanay mula hanggang . Ang resulta ng pagsasama ay tinutukoy at tinatawag na kabuuang gawain ng puwersa at ang kabuuang gawain ng mga puwersa ng sistema sa oras, ayon sa pagkakabanggit.

Kapag kinakalkula ang elementarya at kabuuang gawain ng lahat ng pwersa ng sistema, , lahat ng pwersa, parehong panlabas at panloob, ay dapat isaalang-alang. Ang katotohanan na ang mga panloob na pwersa ay magkaparehong magkapares at magkasalungat na direksyon ay lumalabas na hindi mahalaga, dahil kapag kinakalkula ang trabaho, ang pag-aalis ng mga puntos ay gumaganap din ng isang papel, at samakatuwid ang gawain ng mga panloob na pwersa, sa pangkalahatan, ay naiiba sa zero.

Isaalang-alang natin ang isang espesyal na kaso kapag ang mga dami sa kanang bahagi ng mga pagkakapantay-pantay (17) at (18) ay maaaring katawanin bilang kabuuang pagkakaiba.

Sa kasong ito, natural din na tanggapin ang mga notasyon at kahulugang ipinakilala sa itaas:

Mula sa pagkakapantay-pantay (21) at (22) sumusunod na sa mga kasong iyon kapag ang gawaing elementarya ay ang kabuuang pagkakaiba ng ilang function Ф, ang gawain sa anumang may hangganang pagitan ay nakasalalay lamang sa mga halaga ng Ф sa simula at sa dulo. ng agwat na ito at hindi nakasalalay sa mga intermediate na halaga ng Ф , ibig sabihin, kung paano naganap ang kilusan.

3. Force field.

Sa maraming mga problema ng mekanika, madalas na kailangan nating harapin ang mga puwersa na nakasalalay sa posisyon ng mga punto na isinasaalang-alang (at, marahil, sa oras) at hindi nakasalalay sa kanilang mga bilis. Halimbawa, ang puwersa ay maaaring depende sa distansya sa pagitan ng mga nakikipag-ugnayan na mga punto. Sa mga teknikal na problema, ang mga puwersa na dulot ng mga bukal ay nakasalalay sa pagpapapangit ng mga bukal, ibig sabihin, sa posisyon din sa espasyo ng punto o katawan na isinasaalang-alang.

Isaalang-alang muna natin ang kaso kapag ang paggalaw ng isang punto ay pinag-aralan at samakatuwid ay isang puwersa lamang ang isinasaalang-alang, depende sa posisyon ng punto. Sa ganitong mga kaso, ang puwersa ng vector ay nauugnay hindi sa punto kung saan ang epekto ay isinasagawa, ngunit sa mga punto sa espasyo. Ipinapalagay na sa bawat punto sa espasyo, na tinukoy sa ilang inertial frame of reference, may nauugnay na nector na kumakatawan sa puwersa na kikilos sa isang materyal na punto kung ang huli ay inilagay sa puntong ito sa espasyo. Kaya, karaniwang itinuturing na ang espasyo ay "puno" ng mga vector sa lahat ng dako. Ang set ng mga vector na ito ay tinatawag na force field.

Ang isang force field ay sinasabing nakatigil kung ang mga puwersang pinag-uusapan ay hindi tahasang nakadepende sa oras. Kung hindi, ang force field ay tinatawag na non-stationary.

Ang isang patlang ay tinatawag na potensyal kung mayroong ganoong scalar function ng mga coordinate ng isang punto (at, marahil, oras) na ang mga partial derivatives ng function na ito na may paggalang sa at ay katumbas ng mga projection ng puwersa F sa x, y at z axes, ayon sa pagkakabanggit:

Dahil sa ang katunayan na ang puwersa F ay isang function ng isang punto sa espasyo, i.e. mga coordinate, at, marahil, oras, ang mga projection nito ay mga function din ng mga variable.

Ang function, kung mayroon man, ay tinatawag na force function. Siyempre, ang function ng puwersa ay hindi umiiral para sa bawat larangan ng puwersa, at ang mga kondisyon para sa pagkakaroon nito, ibig sabihin, ang mga kondisyon para sa katotohanan na ang larangan ay potensyal, ay hindi ipinaliwanag sa isang kurso sa matematika at tinutukoy ng mga pagkakapantay-pantay.

Kapag pinag-aaralan ang paggalaw ng mga N nakikipag-ugnayan na mga punto, kinakailangang isaalang-alang ang pagkakaroon ng mga puwersa ng N na kumikilos sa kanila. Sa kasong ito, ipinakilala ang isang -dimensional na espasyo ng mga coordinate ng punto. Tinutukoy ng pagtukoy ng isang punto sa espasyong ito ang lokasyon ng lahat ng N materyal na punto ng system na pinag-aaralan. Susunod, ang isang -dimensional na vector na may mga coordinate ay ipinakilala sa pagsasaalang-alang at ito ay karaniwang ipinapalagay na ang -dimensional na espasyo ay makapal na puno ng gayong mga vector sa lahat ng dako. Pagkatapos, ang pagtukoy ng isang punto sa -dimensional na espasyo na ito ay tumutukoy hindi lamang sa posisyon ng lahat ng mga materyal na punto na nauugnay sa orihinal na sistema ng sanggunian, kundi pati na rin ang lahat ng mga puwersang kumikilos sa mga materyal na punto ng system. Ang nasabing isang -dimensional na patlang ng puwersa ay tinatawag na potensyal kung mayroong isang function ng puwersa Ф ng lahat ng mga coordinate tulad na

Kung ang mga puwersa ay maaaring katawanin bilang kabuuan ng dalawang termino

upang ang mga termino ay nagbibigay-kasiyahan sa mga relasyon (24), ngunit ang mga termino ay hindi nagbibigay-kasiyahan sa kanila, sila ay tinatawag na potensyal, hindi potensyal na pwersa.

Ang isang sistema ng mga materyal na punto ay tinatawag na konserbatibo kung mayroong isang function ng puwersa na hindi tahasang nakasalalay sa oras (ang puwersa ng puwersa ay nakatigil) at tulad na ang lahat ng mga puwersa na kumikilos sa mga punto ay nakakatugon sa mga relasyon (24).

Pangunahing gawain ng mga puwersa ng isang konserbatibong sistema

maginhawang ipakita ito sa ibang anyo, na nagpapahayag ng mga produktong scalar sa pamamagitan ng mga projection ng factor vectors (formula (18)). Isinasaalang-alang ang pagkakaroon ng function ng puwersa Ф, sa bisa ng (23) nakuha namin

ibig sabihin, ang gawaing elementarya ay katumbas ng kabuuang pagkakaiba ng function ng puwersa

Kaya, kapag inililipat ang isang konserbatibong sistema, ang elementarya na gawain ay ipinahayag ng kabuuang pagkakaiba ng ilang function, at samakatuwid

Mga hypersurface

tinatawag na mga antas ng ibabaw.

Sa formula (26), ang mga simbolo at ibig sabihin ng mga halaga ng Ф sa mga sandali ng simula at pagtatapos ng kilusan. Samakatuwid, para sa anumang paggalaw ng system, ang simula nito ay tumutugma sa isang punto na matatagpuan sa ibabaw ng antas

at ang dulo ay isang punto sa ibabaw ng antas

ang trabaho ay kinakalkula gamit ang formula (26). Dahil dito, kapag ang isang konserbatibong sistema ay gumagalaw, ang gawain ay hindi nakasalalay sa landas, ngunit sa kung aling antas lamang lumalabas ang kilusan ay nagsimula at natapos. Sa partikular, ang gawain ay zero kung ang paggalaw ay nagsisimula at nagtatapos sa parehong ibabaw ng antas.

FORCE FIELD- isang bahagi ng espasyo (limitado o walang limitasyon), sa bawat punto ang isang materyal na butil na inilagay doon ay ginagampanan ng puwersa na tinutukoy sa numerical magnitude at direksyon, depende lamang sa mga coordinate x, y, z puntong ito. Ito ay tinatawag na S. p. nakatigil; kung ang lakas ng patlang ay nakasalalay din sa oras, kung gayon ang S. p. hindi nakatigil; kung ang puwersa sa lahat ng mga punto ng s.p ay may parehong halaga, ibig sabihin, ay hindi nakasalalay sa alinman sa mga coordinate o oras, ang s.p. homogenous.

Ang nakatigil na S. p

saan Fx, Fy, Fz- mga pagpapakita ng lakas ng field F.

Kung mayroong ganoong function U(x, y, z), na tinatawag na function ng puwersa, na ang elementarya na gawain ng mga puwersa ng patlang ay katumbas ng kabuuang pagkakaiba ng pagpapaandar na ito, pagkatapos ay tinatawag na S. p. potensyal. Sa kasong ito, ang S. item ay tinukoy ng isang function U(x, y, z), at ang puwersa F ay maaaring matukoy sa pamamagitan ng pagpapaandar na ito ng mga pagkakapantay-pantay:

o . Ang kundisyon para sa pagkakaroon ng power function para sa isang naibigay na S. item ay iyon

o . Kapag gumagalaw sa isang potensyal na S. point mula sa isang punto M 1 (x 1 , y 1 , z 1)sa punto M 2 (x 2, y 2, z 2) ang gawain ng mga puwersa sa larangan ay tinutukoy ng pagkakapantay-pantay at hindi nakasalalay sa uri ng tilapon kung saan gumagalaw ang punto ng aplikasyon ng puwersa.

Mga ibabaw U(x, y, z) = const, kung saan pinapanatili ng function ang postura. ibig sabihin, tinatawag mga patag na ibabaw. Ang puwersa sa bawat punto ng patlang ay nakadirekta nang normal sa antas ng ibabaw na dumadaan sa puntong ito; Kapag gumagalaw sa ibabaw ng antas, ang gawaing ginawa ng mga puwersa ng field ay zero.

Mga halimbawa ng mga potensyal na static na field: isang pare-parehong gravitational field, kung saan U = -mgz, Saan T- masa ng isang particle na gumagalaw sa field, g- pagbilis ng grabidad (axis z nakadirekta patayo pataas); Newtonian gravitational field, kung saan U = km/r, kung saan r = - distansya mula sa sentro ng grabidad, k - pare-pareho ang koepisyent para sa isang naibigay na larangan. Sa halip na isang function ng kapangyarihan, ang isa ay maaaring pumasok bilang isang katangian ng isang potensyal na S. p. potensyal na enerhiya P na nauugnay sa U pagkagumon P(x, y, z)= = -U(x, y, z). Ang pag-aaral ng paggalaw ng isang particle sa isang potensyal na magnetic field (sa kawalan ng iba pang mga puwersa) ay makabuluhang pinasimple, dahil sa kasong ito ang batas ng konserbasyon ng mga mekanika ay humahawak. enerhiya, na ginagawang posible na magtatag ng isang direktang kaugnayan sa pagitan ng bilis ng isang particle at ang posisyon nito sa solar system. Sa. m. MGA LINYA NG KAPANGYARIHAN- isang pamilya ng mga kurba na nagpapakilala sa spatial na pamamahagi ng vector field ng pwersa; ang direksyon ng field vector sa bawat punto ay tumutugma sa padaplis sa linya. Kaya, ang antas ng S. l. arbitrary na field ng vector A (x, y, z) ay nakasulat sa anyo:

Densidad S. l. nagpapakilala sa intensity (magnitude) ng force field. Isang lugar ng espasyo na nililimitahan ng mga linear na linya na nagsasalubong sa mga linya. closed curve, tinatawag tubo ng kuryente. S. l. sarado ang mga vortex field. S. l. Ang mga potensyal na patlang ay nagsisimula sa mga pinagmumulan ng patlang at nagtatapos sa mga kanal nito (mga mapagkukunan ng negatibong palatandaan).

Konsepto ng S. l. ipinakilala ni M. Faraday sa panahon ng pag-aaral ng magnetism, at pagkatapos ay higit pang binuo sa mga gawa ni J. C. Maxwell sa electromagnetism. Ayon sa mga ideya nina Faraday at Maxwell, sa espasyong tinago ni S. l. electric at mag. mga patlang, mayroong mekanikal mga diin na katumbas ng pag-igting sa kahabaan ng linya ng S. at pressure sa kanila. Sa matematika, ang konseptong ito ay ipinahayag bilang Maxwell stress tensor el-magn. mga patlang.

Kasabay ng paggamit ng konsepto ng S. l. mas madalas na pinag-uusapan lang nila ang mga linya ng field: electrical intensity. mga patlang E, magnetic induction mga patlang SA atbp., nang hindi gumagawa ng espesyal diin sa kaugnayan ng mga sero na ito sa mga puwersa.

Pisikal na larangan- isang espesyal na anyo ng bagay na nagbubuklod sa mga partikulo ng bagay at nagpapadala (na may hangganang bilis) ng epekto ng ilang katawan sa iba. Ang bawat uri ng interaksyon sa kalikasan ay may kanya-kanyang larangan. Force field ay isang rehiyon ng espasyo kung saan ang isang materyal na katawan na inilagay doon ay ginagampanan ng isang puwersa na nakadepende (sa pangkalahatang kaso) sa mga coordinate at oras. Tinatawag na force field nakatigil, kung ang mga puwersang kumikilos dito ay hindi nakasalalay sa oras. Ang isang force field, sa anumang punto kung saan ang puwersa na kumikilos sa isang partikular na materyal na punto ay may parehong halaga (sa magnitude at direksyon), ay homogenous.

Maaaring mailalarawan ang isang force field mga linya ng kuryente. Sa kasong ito, tinutukoy ng mga tangent sa mga linya ng field ang direksyon ng puwersa sa field na ito, at ang density ng mga linya ng field ay proporsyonal sa magnitude ng puwersa.

kanin. 1.23.

Central ay tinatawag na puwersa na ang linya ng pagkilos sa lahat ng posisyon ay dumadaan sa isang tiyak na punto na tinatawag na sentro ng puwersa (punto TUNGKOL SA sa Fig. 1.23).

Ang field kung saan kumikilos ang central force ay ang central force field. Laki ng puwersa F(r), kumikilos sa parehong materyal na bagay (materyal na punto, katawan, electric charge, atbp.) sa iba't ibang mga punto ng naturang field, ay nakasalalay lamang sa distansya r mula sa sentro ng mga puwersa, i.e.

(- unit vector sa direksyon ng vector G). Lahat ng kapangyarihan

kanin. 1.24. Eskematiko na representasyon sa isang eroplano xOy unipormeng larangan

ang mga linya ng naturang field ay dumadaan sa isang punto (pol) O; ang sandali ng sentral na puwersa sa kasong ito na may kaugnayan sa poste ay magkaparehong katumbas ng zero M0(F) = з 0. Ang mga nasa gitna ay kinabibilangan ng mga patlang ng gravitational at Coulomb (at mga puwersa, ayon sa pagkakabanggit).

Ang Figure 1.24 ay nagpapakita ng isang halimbawa ng isang pare-parehong field ng puwersa (ang flat projection nito): sa bawat punto ng naturang field, ang puwersa na kumikilos sa parehong katawan ay pareho sa magnitude at direksyon, i.e.

kanin. 1.25. Naka-on ang representasyong eskematiko xOy hindi homogenous na larangan

Ang Figure 1.25 ay nagpapakita ng isang halimbawa ng isang hindi pare-parehong field kung saan F (X,

y, z) *? const at

at hindi katumbas ng zero 1. Ang density ng mga linya ng field sa iba't ibang lugar ng naturang field ay hindi pareho - sa lugar sa kanan ang field ay mas malakas.

Ang lahat ng pwersa sa mekanika ay maaaring nahahati sa dalawang grupo: konserbatibong pwersa (kumikilos sa mga potensyal na larangan) at di-konserbatibo (o dissipative). Ang mga puwersa ay tinatawag konserbatibo (o potensyal) kung ang gawain ng mga puwersang ito ay hindi nakasalalay alinman sa hugis ng tilapon ng katawan kung saan sila kumikilos, o sa haba ng landas sa lugar ng kanilang pagkilos, ngunit tinutukoy lamang ng mga paunang at panghuling posisyon ng mga punto ng paggalaw sa kalawakan. Ang larangan ng konserbatibong pwersa ay tinatawag potensyal(o konserbatibo) na larangan.

Ipakita natin na ang gawaing ginawa ng mga konserbatibong pwersa sa isang closed loop ay zero. Upang gawin ito, hinahati namin ang saradong tilapon sa dalawang seksyon a2 At b2(Larawan 1.25). Dahil ang mga pwersa ay konserbatibo, kung gayon L 1a2 = A t. Sa kabilang side A 1b2 = -A w. Pagkatapos A ish = A 1a2 + A w = = A a2 - A b2 = 0, na kung ano ang kailangang patunayan. Ang baligtad ay totoo rin

kanin. 1.26.

pahayag: kung ang gawain ng mga puwersa kasama ang isang arbitrary closed contour φ ay katumbas ng zero, kung gayon ang mga puwersa ay konserbatibo at ang patlang ay potensyal. Ang kundisyong ito ay nakasulat bilang isang contour integral

kanin. 1.27.

na ang ibig sabihin ay: sa isang potensyal na field, ang sirkulasyon ng vector F kasama ang anumang closed contour L ay katumbas ng zero.

Ang gawain ng mga di-konserbatibong pwersa sa pangkalahatang kaso ay nakasalalay sa parehong hugis ng tilapon at ang haba ng landas. Ang mga halimbawa ng di-konserbatibong pwersa ay ang mga puwersa ng friction at resistance.

Ipakita natin na ang lahat ng mga sentral na pwersa ay kabilang sa kategorya ng mga konserbatibong pwersa. Sa katunayan (Larawan 1.27), kung ang puwersa F sentral, pagkatapos ay maaari itong maging

1 Ipinapakita sa Fig. 1.23 ang central force field ay isa ring inhomogeneous field.

ilagay sa anyo Sa kasong ito, ang elementarya na gawain ng puwersa F

sa isang elementary displacement d/ magkakaroon o

dA = F(r)dlcos а = F(r) dr (mula noong rdl = rdl cos a, a d/ cos a = dr). Tapos magtrabaho

kung saan ang /(r) ay ang antiderivative function.

Mula sa nagresultang pagpapahayag ay malinaw na ang gawain pataas sentral na puwersa F depende lamang sa uri ng pag-andar F(r) at mga distansya G ( at r 2 puntos 1 at 2 mula sa sentro ng puwersa O at hindi nakasalalay sa haba ng landas mula 1 hanggang 2, na sumasalamin sa konserbatibong katangian ng mga sentral na puwersa.

Ang patunay sa itaas ay pangkalahatan para sa anumang sentral na pwersa at mga patlang, samakatuwid, ito ay sumasaklaw sa mga puwersang nabanggit sa itaas - gravitational at Coulomb.

At sa panitikan ng science fiction, pati na rin sa panitikan ng genre ng pantasya, na nagpapahiwatig ng isang tiyak na hindi nakikita (mas madalas na nakikita) na hadlang, ang pangunahing pag-andar nito ay upang protektahan ang isang tiyak na lugar o layunin mula sa panlabas o panloob na pagtagos. Ang ideyang ito ay maaaring batay sa konsepto ng isang vector field. Sa pisika, ang terminong ito ay mayroon ding ilang tiyak na kahulugan (tingnan ang Force field (physics)).

Force fields sa panitikan

Ang konsepto ng "force field" ay karaniwan sa mga gawa ng sining, pelikula at mga laro sa kompyuter. Ayon sa maraming gawa ng fiction, ang mga force field ay may mga sumusunod na katangian at katangian at ginagamit din para sa mga sumusunod na layunin.

  • Isang hadlang sa enerhiya sa atmospera na nagbibigay-daan sa iyong magtrabaho sa mga silid nang bukas na nakikipag-ugnayan sa vacuum (halimbawa, space vacuum). Hinahawakan ng force field ang atmospera sa loob ng silid at pinipigilan itong lumabas ng silid: sa parehong oras, ang mga solid at likidong bagay ay maaaring malayang dumaan sa magkabilang direksyon.
  • Isang hadlang na nagpoprotekta laban sa iba't ibang pag-atake ng kaaway, ito man ay pag-atake na may enerhiya (kabilang ang beam), kinetic o torpedo na mga armas.
  • Upang hawakan (iwasang umalis) ang target sa loob ng puwang na limitado ng field ng puwersa.
  • Hinaharang ang teleportasyon ng kaaway (at kung minsan ay palakaibigan) na mga tropa sa isang barko, base militar, atbp.
  • Isang hadlang na pumipigil sa pagkalat ng ilang mga sangkap sa hangin, tulad ng mga nakakalason na gas at singaw. (Ito ay kadalasang isang uri ng teknolohiya na ginagamit upang lumikha ng hadlang sa pagitan ng espasyo at sa loob ng isang istasyon ng barko/espasyo.
  • Isang paraan ng pag-apula ng apoy na naglilimita sa daloy ng hangin (at oxygen) sa lugar ng apoy - ang apoy, na natupok ang lahat ng magagamit na oxygen (o iba pang malakas na oxidizing gas) sa lugar na sarado ng field ng puwersa, ay ganap na namamatay.
  • Isang kalasag upang protektahan ang isang bagay mula sa mga epekto ng natural o gawa ng tao (kabilang ang mga armas). Halimbawa sa Star Control, sa ilang sitwasyon ang force field ay maaaring sapat na malaki upang masakop ang isang buong planeta.
  • Ang isang force field ay maaaring gamitin upang lumikha ng isang pansamantalang lugar na tirahan sa isang lugar na sa una ay hindi matitirahan para sa mga matatalinong nilalang na gumagamit nito (halimbawa, sa kalawakan o sa ilalim ng tubig).
  • Bilang isang hakbang sa kaligtasan upang gabayan ang isang tao o isang bagay sa tamang direksyon para sa pagkuha.
  • Sa halip na mga pinto at rehas ng mga selda sa mga kulungan.
  • Sa science fiction series na Star Trek: The Next Generation, may mga internal force field generator ang mga seksyon ng spacecraft na nagpapahintulot sa mga tripulante na i-activate ang mga force field upang maiwasan ang anumang bagay o enerhiya na dumaan sa kanila. Ginamit din ang mga ito bilang "mga bintana" na naghihiwalay sa vacuum ng espasyo mula sa matitirahan na kapaligiran, upang maprotektahan laban sa depressurization dahil sa pinsala o lokal na pagkasira ng pangunahing katawan ng barko.
  • Ang patlang ng puwersa ay maaaring ganap na masakop ang ibabaw ng katawan ng tao upang maprotektahan laban sa mga panlabas na impluwensya. Sa partikular, ang Star Trek: The Animation Series, ang mga astronaut ng Federation ay gumagamit ng mga energy field suit sa halip na mga mekanikal. At sa Stargate lumilitaw ang mga personal na kalasag ng enerhiya.

Force fields sa siyentipikong interpretasyon

Mga Tala

Mga link

  • (Ingles) Artikulo na “Force Field” sa Memory Alpha, isang wiki tungkol sa Star Trek series universe
  • (Ingles) Artikulo na "The Science of Fields" sa website ng Stardestroyer.net
  • (Ingles) Electrostatic "invisible walls" - mensahe mula sa industrial symposium sa electrostatics

Panitikan

  • Andrews, Dana G.(2004-07-13). "Mga bagay na dapat gawin Habang Naglalakbay sa Interstellar Space" (PDF) sa Ika-40 AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference at Exhibit.. AIAA 2004-3706. Hinango noong 2008-12-13.
  • Martin, A.R. (1978). "Pambobomba ng Interstellar Material at Ang Mga Epekto Nito sa Sasakyan, Panghuling Ulat ng Project Daedalus."

patlang ng puwersa

isang bahagi ng espasyo, sa bawat punto kung saan kumikilos ang isang puwersa ng isang tiyak na laki at direksyon sa isang particle na nakalagay doon, depende sa mga coordinate ng puntong ito, at kung minsan sa oras. Sa unang kaso, ang patlang ng puwersa ay tinatawag na nakatigil, at sa pangalawa - hindi nakatigil.

Force field

isang bahagi ng espasyo (limitado o walang limitasyon), sa bawat punto kung saan kumikilos ang puwersa ng isang tiyak na magnitude at direksyon sa isang materyal na particle na nakalagay doon, depende sa alinman sa mga coordinate x, y, z ng puntong ito, o sa mga coordinate x, y, z at oras t . Sa unang kaso, ang nakatigil na proseso ay tinatawag na nakatigil, at sa pangalawang kaso, ito ay tinatawag na hindi nakatigil. Kung ang puwersa sa lahat ng mga punto ng isang linear na landas ay may parehong halaga, ibig sabihin, ay hindi nakasalalay sa alinman sa mga coordinate o oras, kung gayon ang linear na paggalaw ay tinatawag na homogenous. Ang isang puwang kung saan ang gawain ng mga puwersa ng patlang na kumikilos sa isang materyal na particle na gumagalaw dito ay nakasalalay lamang sa inisyal at huling posisyon ng particle at hindi nakasalalay sa uri ng tilapon nito ay tinatawag na potensyal. Ang gawaing ito ay maaaring ipahayag sa pamamagitan ng potensyal na enerhiya ng particle P (x, y, z) sa pamamagitan ng pagkakapantay-pantay A = P (x1, y1, z

    ≈ P (x2, y2, z

    Kung saan ang x1, y1, z1 at x2, y2, z2 ≈ mga coordinate ng inisyal at panghuling posisyon ng particle, ayon sa pagkakabanggit. Kapag ang isang particle ay gumagalaw sa isang potensyal na puwang sa ilalim ng impluwensya ng mga puwersa lamang ng field, ang batas ng konserbasyon ng mekanikal na enerhiya ay nagaganap, na ginagawang posible na maitatag ang ugnayan sa pagitan ng bilis ng particle at ang posisyon nito sa field.

    Mga halimbawa ng mga potensyal na gravitational field: isang pare-parehong gravitational field, kung saan P = mgz, kung saan m ≈ particle mass, g ≈ gravitational acceleration (ang z axis ay nakadirekta patayo paitaas); Newtonian gravitational field, kung saan P = ≈ fm/r, kung saan r ≈ ang distansya ng particle mula sa sentro ng atraksyon, f ≈ isang coefficient constant para sa isang partikular na field.

    Teknikal na nakikilala:

    • nakatigil na mga patlang ng puwersa, ang magnitude at direksyon nito ay maaaring nakasalalay lamang sa isang punto sa espasyo (coordinate x, y, z), at
    • non-stationary force fields, depende din sa sandali ng oras t.
    • pare-parehong force field, kung saan ang puwersa na kumikilos sa test particle ay pareho sa lahat ng mga punto sa espasyo at

    • inhomogeneous field ng puwersa, na walang ganitong pag-aari.

    Ang pinakasimpleng pag-aaralan ay isang nakatigil na homogeneous force field, ngunit kinakatawan din nito ang hindi bababa sa pangkalahatang kaso.

    Force field

    Ang force field ay isang polysemantic na termino na ginagamit sa mga sumusunod na kahulugan:

    • Force field- larangan ng vector ng mga puwersa sa pisika;
    • Force field- isang uri ng hindi nakikitang hadlang, ang pangunahing tungkulin nito ay upang protektahan ang isang tiyak na lugar o target mula sa panlabas o panloob na pagtagos.

    Force field (pantasya)

    Force field o kalasag ng kapangyarihan o proteksiyon na kalasag- isang malawak na termino sa pantasya at science fiction na panitikan, pati na rin sa panitikan ng genre ng pantasya, na nagsasaad ng isang hindi nakikitang hadlang, ang pangunahing pag-andar nito ay upang protektahan ang ilang lugar o layunin mula sa panlabas o panloob na pagtagos. Ang ideyang ito ay maaaring batay sa konsepto ng isang vector field. Sa pisika, ang terminong ito ay mayroon ding ilang tiyak na kahulugan (tingnan ang Force field).



 


Basahin:



Accounting para sa mga settlement na may badyet

Accounting para sa mga settlement na may badyet

Ang Account 68 sa accounting ay nagsisilbi upang mangolekta ng impormasyon tungkol sa mga ipinag-uutos na pagbabayad sa badyet, na ibinawas kapwa sa gastos ng negosyo at...

Cheesecake mula sa cottage cheese sa isang kawali - mga klasikong recipe para sa malambot na cheesecake Mga cheesecake mula sa 500 g ng cottage cheese

Cheesecake mula sa cottage cheese sa isang kawali - mga klasikong recipe para sa malambot na cheesecake Mga cheesecake mula sa 500 g ng cottage cheese

Mga sangkap: (4 na servings) 500 gr. cottage cheese 1/2 tasa ng harina 1 itlog 3 tbsp. l. asukal 50 gr. mga pasas (opsyonal) kurot ng asin baking soda...

Black pearl salad na may prun Black pearl salad na may prun

Salad

Magandang araw sa lahat ng nagsusumikap para sa pagkakaiba-iba sa kanilang pang-araw-araw na pagkain. Kung ikaw ay pagod na sa mga monotonous na pagkain at gusto mong masiyahan...

Lecho na may mga recipe ng tomato paste

Lecho na may mga recipe ng tomato paste

Napakasarap na lecho na may tomato paste, tulad ng Bulgarian lecho, na inihanda para sa taglamig. Ganito namin pinoproseso (at kinakain!) 1 bag ng peppers sa aming pamilya. At sino ang gusto kong...

feed-image RSS