Вопрос № 12

Зако́н сохране́ния эне́ргии — фундаментальный закон природы, установленный эмпирически и заключающийся в том, что для изолированной физической системы может быть введена скалярная физическая величина, являющаяся функцией параметров системы и называемая энергией, которая сохраняется с течением времени. Поскольку закон сохранения энергии относится не к конкретным величинам и явлениям, а отражает общую, применимую везде и всегда, закономерность, то его можно именовать не законом, а принципом сохранения энергии.

С фундаментальной точки зрения, согласно теореме Нётер, закон сохранения энергии является следствием однородности времени, то есть независимостью законов физики от момента времени, в который рассматривается система. В этом смысле закон сохранения энергии является универсальным, то есть присущим системам самой разной физической природы. При этом выполнение этого закона сохранения в каждой конкретно взятой системе обосновывается подчинением этой системы своим специфическим законам динамики, вообще говоря различающимся для разных систем.

В различных разделах физики по историческим причинам закон сохранения энергии формулировался независимо, в связи с чем были введены различные виды энергии. Говорят, что возможен переход энергии одного типа в другой, но полная энергия системы, равная сумме отдельных видов энергий, сохраняется. Ввиду условности деления энергии на различные виды, такое деление не всегда может быть произведено однозначно.

Для каждого вида энергии закон сохранения может иметь свою, отличающуюся от универсальной, формулировку. Например, в классической механике был сформулирован закон сохранения механической энергии, в термодинамике — первое начало термодинамики, а в электродинамике — теорема Пойнтинга.

С математической точки зрения закон сохранения энергии эквивалентен утверждению, что система дифференциальных уравнений, описывающая динамику данной физической системы, обладает первым интегралом движения, связанным с симметричностью уравнений относительно сдвига во времени.

Полная энергия = сумме потенциальной и кинетической энергий:

W=W_п+W_к

W= W_п max

W_п max = mgh max

Во сколько изменится W_п на столько изменится W_к .

W_к max =

= mgh max

Вопрос № 16

Коэффицие́нт поле́зного де́йствия (КПД) — характеристика эффективности системы (устройства, машины) в отношении преобразования или передачи энергии. Определяется отношением полезно использованной энергии к суммарному количеству энергии, полученному системой; обозначается обычно η (« эта»).

η = Wпол/Wcyм. КПД является безразмерной величиной и часто измеряется в процентах. Математически определение КПД может быть записано в виде:

x 100 %,

где А — полезная работа, а Q — затраченная работа.

КПД предстовляет собой отношение отдоваемой мощности к подводимой.

η = N_подв. – N_потер. / N_подв. = 1- N_потер. / N_подв. = N_отд. / N_подв.

В следствии потери КПД< 1.

Вопрос № 17

Вращательное движение твердого тела – это движение при котором все матер. Точки движутся по одинаковым траекториям окружности в центре которой лежат на одной прямой, которая наз-ся осью вращения.

Фи = ѠΔt

Ѡ= угловая скорость

Ѡ= – при равномерном вращении

ΔѠ_ср. = – при не равномерном

Найкратчайшая длина от точки оси вращения до мат. точки наз-ся радиусом вращения.

ε_ср. = – ускорение

ε_мгн. = = =

Кинематические параметры:

1. r – радиус вращения

2. Фи – угол поворота мат. точки

3. Ѡ – угловая скорость

4. ε – ускорение, при равномерном вращении равно нулю.

Вопрос № 21

Течение жидкости считается установившимся(стационарным), если в каждой точке данного объёма скорость её частиц не изменяется со временем. Движение жидкости изображают с помощью линий тока – линий, касательные к которым совпадают с направлением скорости частиц. Трубка тока – часть потока жидкости, ограниченная линиями тока. Течение наз-ся ламинарным, если слои жидкости скользят друг относительно друга, не перемашиваясь. Течение, сопровождающееся образованием вихрей и перемещением слоёв, наз-ся турбулентным. Установившееся течение может быть только ламинарным.

Закон Бернулли является следствием закона сохранения энергии для стационарного потока идеальной (то есть без внутреннего трения) несжимаемой жидкости:

— плотность жидкости,

— скорость потока,

— высота, на которой находится рассматриваемый элемент жидкости,

— давление в точке пространства, где расположен центр массы рассматриваемого элемента жидкости,

• — ускорение свободного падения.

– динамич. Давление; ρgh – гидростатич-е(весовое); р – статистич. Давл.

Закон Бернулли справедлив в чистом виде только для жидкостей, вязкость которых равна нулю, то есть таких жидкостей, которые не прилипают к поверхности трубы. На самом деле экспериментально установлено, что скорость жидкости на поверхности твердого тела почти всегда в точности равна нулю (кроме случаев отрыва струй при некоторых редких условиях).