Фізична сутність консервативних і неконсервативних сил в макроскопічній механіці. Обчислення роботи сили тяжіння. Природа гіроскопічних сил. Наслідки дії Коріолісової сили інерції. Модель деформації жорсткої штанги. Прецесійний рух осі гіроскопа.
При низкой оригинальности работы "Гіросопічні та дисипативні сили. Гіроскопічні та коріолісової сили інерції", Вы можете повысить уникальность этой работы до 80-100%
Механіка - розділ фізики, в якому вивчається найпростіша форма руху матерії - механічний рух, тобто переміщення одних тіл відносно інших. Всі сили, що зустрічаються в макроскопічній механіці, прийнято розділяти на консервативні і неконсервативні. Ці сили залежать від швидкості матеріальної точки і діють завжди перпендикулярно до цієї швидкості. Робота таких сил дорівнює нулю при будь-якому переміщенні матеріальної точки, зокрема при її русі по замкнутому шляху.Обчислимо спочатку роботу сили тяжіння, яку вона здійснює при переході матеріальної точки з положення 1 в положення 2 вздовж прямолінійного відрізка 12 (рис. Очевидно, ця робота дорівнює , або (1.1) де і - висоти, на яких знаходилася матеріальна точка на початку і кінці шляху, відраховані від будь-якого довільного рівня, наприклад від земної, поверхні або від рівня моря. Сила називається центральною, якщо вона спрямована до однієї і тієї ж точки (або від однієї і тієї ж точки) і залежить тільки від відстані до цієї точки, званої центром сил або силовим центром. , (1.2) значення якого залежить тільки від відстаней і точок 1 і 2 до силового центру , але не залежить, від форми шляху, яким матеріальна точка перейшла з початкового положення 1 в кінцеве положення 2. Якщо сили взаємодії залежать тільки від конфігурації матеріальних точок системи (тобто від їх координат) і робота цих сил при переміщенні системи із довільного початкового положення в довільне кінцеве положення не залежить від шляху переходу, а визначається тільки початковою і кінцевою конфігураціями системи , то такі сили називаються консервативними.Вони створюють момент сил уздовж осі , приводить до обертання диска навколо цієї осі з кутовою швидкістю , в результаті чого вектор моменту імпульсу рухається в напрямку вектора , тобто здійснюється то прецесійний рух, який здійснює вісь гіроскопа під дією прикладеного до неї зовнішнього моменту. Справді, на тіло не діють ніякі сили з боку інших тіл, і все прискорення в обертовій системі координат є прискоренням, зумовленим силами інерції. Друга, , (3.5) являє собою додаткову силу інерції, яка виникає тільки тоді, коли тіло рухається в обертовій системі координат; коли швидкість цього руху перетворюється в нуль, ця сила зникає. А якщо в «нерухомій» системі координат тіло рухається з прискоренням, то, отже, на нього діють якісь сили з боку інших тіл. Якщо пружина не розтягнута, коли тіло лежить на осі обертання, то в будь-якій точці між і на тіло з боку пружини діятиме напрямлена до центра сила , де - відстань до осі.Таким чином, гіроскопічні сили залежать від швидкості матеріальної точки і діють завжди перпендикулярно до цієї швидкості. Робота таких сил дорівнює нулю при будь-якому переміщенні матеріальної точки, зокрема при її русі по замкнутому шляху. Натомість робота дисипативних сил по замкнутому контуру не дорівнює нулю.
План
ЗМІСТ
ВСТУП
Розділ 1. Консервативні і неконсервативні сили
Розділ 2. ГІРОСКОПІЧНІ СИЛИ розділ 3. Коріолісова сила інерції
ВИСНОВКИ
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ
Вывод
Таким чином, гіроскопічні сили залежать від швидкості матеріальної точки і діють завжди перпендикулярно до цієї швидкості. Робота таких сил дорівнює нулю при будь-якому переміщенні матеріальної точки, зокрема при її русі по замкнутому шляху. Натомість робота дисипативних сил по замкнутому контуру не дорівнює нулю. Вона залежить від форми шляху. Такими є сили тертя, вязкості, опору. Сили Коріоліса вводяться штучно при розгляді рухів в системах відліку, що обертаються відносно інерційних, щоб надати рівнянням руху в таких системах формально такий же вигляд, що і в інерціальних системах відліку.
В даній роботі було розглянуто природу гіроскопічних сил, описано фізичну сутність консервативних і дисипативних сил. Розглянуто основні наслідки дії Коріолісової сили. Було встановлено, що прецесійний рух осі гіроскопа викликається силами Коріоліса. При сталій прецесії кутова швидкість руху осі гіроскопа обумовлює виникнення моменту сил Коріоліса, що дорівнює моменту зовнішніх сил, що діють на гіроскоп, але спрямований протилежно і їх врівноважує.
Список литературы
1. Д.В. Сивухин, “Общий курс физики”: т. I Механика М.: издательство Наука, 1974. - 520 с.
2. А.Н. Матвеев “Механика и теория относительности”: Учеб. Пособие для вузов. - М.: Высш. шола, 1976. - 416 с.
3. С.Е. Хайкін “Фізичні основи механіки”: К.: Радянська школа, 1966. - 743 с.
4. Г.О. Бугаєнко “Основи класичної механіки”: Навчальний посібник. - Черкаси: Вид. від. ЧНУ імені Богдана Хмельницького, 2006. - 212 с.
5. Г.О. Бугаенко, М.Е. Фонкич “Електродинаміка. Теорія відносності”: К.: Вид. Радянська школа, 1965. - 419 с.
Размещено на .ru
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
