Потенциальная энергия. Консервативные и диссипативные силы

Потенциальная энергия – это механическая энергия системы тел, определяемая их взаимным расположением и характером сил взаимодействия между ними.

Сила, работа которой при перемещении точки из одного произвольного положения в другое не зависит от формы траектории, называется консервативной. Примерами консервативных сил могут служить помимо силы тяготения силы упругости, электростатического взаимодействия между заряженными телами. При перемещении материальной точки вдоль замкнутой траектории работа консервативной силы тождественно равна нулю. Силы, работа которых зависит от траектории перемещения точки, называются неконсервативными. К неконсервативным силам относятся силы трения, магнитные силы.

E _п > 0 при h > 0; E _п < 0 при h < 0.

13.Закон всемирного тяготения. Поле тяготения, его напряженность и потенциальная энергия гравитационного взаимодействия.”

З.В.Т. - между всякими 2-мя мат. т-ми действует сила пропорциональная произведению масс этих точек и обратно пропорциональная кв расстояния между ними:

, G-гравитационная постоянная

Для протяженных тел: разобьём тела А и В на малые массы Δm_x и Δm_v, вычислим силу F_xB, с которой тело В притягивает массу m_x тела А:

Суммируем (1) по массам тела А:

Более точное значение можно получить, устремив Δm_x→0 Δm_м→0, т.е. перейдя к интегрированию.

G=6,6720∙10^-11H∙м²/кг²

Гравитационное воздействие осуществляется посредством гравитационного поля. Всякое тело создаёт своё г.п. Характеристика г.п.:

g-напряжённость г.п., F-сила действующая на тело.

На тело массы m, в г.п. Земли, на расст. r действует сила:

М-масса Земли, е_к – орт радиус-вектора r.

Разделим на m:

Потенциальная энергия гравитационного взаимодействия:

Делим на m:

Φ- потенциал г.п.

Связь между g и φ

Напряжённость равна градиенту потенциала, взятому с обратным знаком.

φ=gh – напряжённость вблизи Земли

14.Работа по перемещению тела в поле тяготения. Космические скорости

Космическими называются начальные скорости, которые необходимо сообщить телу для запуска его в космическое пространство.

Первой космической (или круговой) скоростью v ₁ называется такая минимальная скорость, которую надо сообщить телу, чтобы оно могло двигаться вокруг Земли по круговой орбите, т.е. превратиться в искусственный спутник Земли.

при h << R _з, .

Второй космической (или параболической) скоростью v ₂ называют наименьшую скорость, которую надо сообщить телу, чтобы оно могло преодолеть притяжение Земли и превратиться в спутник Солнца, т.е. чтобы его орбита в поле тяготения Земли стала параболической.

 

. (5)

 

Третьей космической скоростью v ₃ называют скорость, которую необходимой сообщить телу на Земле, чтобы оно покинуло пределы Солнечной системы .