Энергия сақталуының заңдары

КІРІСПЕ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..3
1 ЭНЕРГИЯНЫҢ ТҮРЛЕРІ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 4
1.1 Кинетикалық энергия ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 4
1.2 Консерватив және консерватив емес күштер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 6
1.3 Потенциалдық энергия ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..9
2 ЭНЕРГИЯНЫҢ САҚТАЛУ ЗАҢЫ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..14
2.1 Термодинамиканың бірінші бастамасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 15
ҚОРЫТЫНДЫ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 21
ҚОСЫМШАЛАР ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .22
ҚОЛДАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 28
Механика дегенiмiз — материя қозғалысының ең жай формуласы туралы iлiм, яғни денелердiң немесе олардың жеке бөліктерінің бiр-бiрiмен салыстырғанда орын ауыстыруы жайындағы iлiм.
ХIХ ғасырдың басында бу машиналарының қолданылуы жылуды механикалық жұмысқа неғұрлым тиiмдi жолмен айналдыру мәселесін шешудi өажет етті. Бұл мәселені тек техника тұрғысынан бiр жақты қарап шешу мүмкін емес едi. 1824 жылы француз инженерi Сади Карно жылудың жұмысқа айналуы жайындағы проблеманы жалпы түрде қарастырғаннан соң ғана бу машиналарының пайдалы әсер коэффицентiң шынымен-ақ арттыруга болатын болды. Сонымен қабат Карноның еңбегi энергияның берiлуi мен түрленуi туралы жалпы iлiмнiң шығуына негiз болды, ол iлiм кейiн термодинамика деп аталды.
Техника мен физиканың даму процестерiнде бiр-бiрiне тигiзетiн ықпалы жайындағы мысалдар ете көп. Техниканы негiзiнен езгерте алатын, осы күнгі маңызы өте зор проблемаларды, мысалы күн энергиясын тiкелей iс жүзiнде пайдалану немесе термоядролық реакция есебiнен атомдық ішкi энергияны шығарып алу проблемаларын шешу үшiн физикалық құбылыстарды одан әрi зерттеу керек болады.
Бiз өзiмiздi айнала қоршаған табиғатга қалайда болса бiр күш арқылы (серпiмдiлiк күштерi, тартылыс күштерi, үйкелiс күштерi, т.т. арқылы) бiрiне-бiрі әсер етуші денелердi кездестiрiп отырамыз. Сондықтан осындай жағдайларда денелер тек күштердiң ықпалымен ғана орын ауыстырады. Осылай болған соң, күштердiң денелердiң орын ауыстыруымен байланысты әсерiне сипаттама беру қажет болып табылады. Механикада осындай сипаттама ретінде бiр шама алынады. Сонда куштiң орын ауыстыру бойымен бағытталған қараушысы неғұрлым көп болса, куш түскен неғұрлым алысырақ жылжыса, ол шама соғұрлым үлкен болады. Осы шама жұмыс деп аталады.
1. С.Э. Фриш, А.В. Тиморева. Жалпы физика курсы. «Мектеп», Алматы, 1971 ж.
2. Ж.С. Ақылбаев, В.Е. Гладков. Механика. Астана, 2005 жылы
3. И.В.Савельев. Курс общей физики. Т. 1, Москва «Наука», 1982 ж.
4. М. Аманжол, Нұғыман. Теориялық механика негіздері. Семей, 2002 ж.
5. Жолдасбеков Ө.А., Сағитов М.Н. Теориялық механика. Алматы, «Мектеп», 1982 ж.
6. Никитин Н.Н. Курс теоретической механики.М., «Высшая школа»,1990 ж.
7. Ақылбаев Ж.С., Құрманов М.К. Физика.- Қарағанды, 1995ж.
8. Волькештейн В.С. Жалпы физика курсының есептер жинағы (ауд. С.Дүйсенгалиев)- Алматы: Мектеп,, 1974ж.
9. Стрелков С.П. Механика. – Наука, 1975 ж.
        
        ТАҚЫРЫБЫ:
ТЕКСЕРГЕН: ТҰРЫСБЕКОВА Б.Ш.
ОРЫНДАҒАН: КАЛИЕВА Ұ.
ТОБЫ: ТФ-107
Мазмұны
КІРІСПЕ.....................................................................
.............................................3
1 ... ... ... және консерватив емес ... ... ... ... ... ... ...... ... ең жай ... туралы iлiм,
яғни денелердiң немесе олардың жеке бөліктерінің бiр-бiрiмен салыстырғанда
орын ауыстыруы жайындағы iлiм.
ХIХ ғасырдың басында бу машиналарының қолданылуы ... ... ... тиiмдi жолмен айналдыру мәселесін шешудi өажет етті. Бұл
мәселені тек ... ... бiр ... ... шешу мүмкін емес едi. 1824
жылы француз инженерi Сади Карно жылудың жұмысқа ... ... ... түрде қарастырғаннан соң ғана бу машиналарының пайдалы
әсер ... ... ... болатын болды. Сонымен қабат
Карноның еңбегi энергияның берiлуi мен ... ... ... ... ... ... ол iлiм кейiн термодинамика деп аталды.
Техника мен физиканың даму процестерiнде бiр-бiрiне тигiзетiн ықпалы
жайындағы мысалдар ете көп. ... ... ... ... осы күнгі
маңызы өте зор проблемаларды, мысалы күн энергиясын ...... ... ... ... есебiнен атомдық ішкi энергияны
шығарып алу проблемаларын шешу үшiн физикалық құбылыстарды одан әрi зерттеу
керек ... ... ... ... ... ... ... бiр күш арқылы
(серпiмдiлiк күштерi, ... ... ... ... т.т. арқылы)
бiрiне-бiрі әсер етуші денелердi кездестiрiп отырамыз. Сондықтан осындай
жағдайларда денелер тек ... ... ғана орын ... ... соң, күштердiң денелердiң орын ... ... ... беру қажет болып табылады. Механикада осындай сипаттама ... шама ... ... ... орын ... бойымен бағытталған қараушысы
неғұрлым көп болса, куш түскен ... ... ... ол шама ... болады. Осы шама жұмыс деп аталады.
1 Энергияның түрлері
1.1 Кинетикалық энергия
Қорытқы күш әрекет ... ... ... ... ... Осы ... оң және сол ... материялық
нүктенің элементар орын ауыстыруы dS-ке скалярлы көбейтейік:
Бұдан dS/dt=v екенін ескере отырып,
табамыз. Соңғы өрнектің оң және сол ... ... ... 1-орнынан 2-
орынға дейiн интегралдап
мынадай нәтижеге келеміз:
(1.1.2)
Алынған нәтижеге қарағанда, материялық нүктеге әсер ... ... ... күші ... ... ... ... тең. Бұл шама
нүктенің тек бастапқы және соңғы жагдайына тәуелдә екені айқын, ... ... ... ... ... ... әрекет еткен қорытқы күштіің
жұмыс істеу қабілетін анықтайды, яғни, кейiн көрсетілетіндей, қозғалыстың
универсал қасиетін ... ... /2 ... шама ... ... яғни ... нүктенің
кинетикалық энергиясын өрнектейді:
(1.1.3)
Осыған байланысты (1.1.3) теңдігін
(1.1.4)
Түрінде қайта жазуға болады. Алынған ... ... ... ... үшін ... ... ... N материялық нүктелерден тұратын жүйені қарастырайық. Жүйенің
әрбір ... ішкі жіне ... ... ... ... Жеке дара ... ... iшкi күштер оған қарағанда сыртқы саналып, жүйені
құраушы әр ... ... (1.1.4) ... ... ... ... деп жүйені құраушы материялық нүктелердің немесе сол
жүйені ойша бөлген ... ... ... косындысын
айтады. Ендi (1.1.4) теңдеуді жүйенің әрбір материялық нүктесіне немесе
бөлiгiне ойша жазып, ... ... ... ... Бұл амалдың
нәтижесінде қайтадан кайтадан (1.1.4) –теңдеуін аламыз, тек ... ... ... үшiн ... тұтас жүйе үшiн жазылған болады.
(1.1.4) —теңдеулерiн қосқанда, материялық нүктелер жүйесінде iшкi
күштер жасайтын жұмыстың ... тең ... ... ... керек, яғни
кинетикалық энергияның өсiмi тек сыртқы күштер жұмысына емес, сонымен катар
iшкi күштер жұмысына да ... ... ... (1.1.4) ... ... күштер өрәсәнде
орналасқан өзара әрекеттесетін материялық нүктелер ... үшін ... ... зағын өрнектейді. Аса маңыздылығына орай бұл теңдеуді
кинетикалық ... ... деп те ... Энергияның сақталу заңына
терең талдау жасау үшін, яғни механикалық ... ... ... ... ... және консерватив емес күштер, потенциалдық
энергия сияқты жаңа түсініктерді ... тура ... ... жене ... емес ... ... қасиетіне сәйкес консерватив және консерватив емес деп
аталатын 2 топқа бөлуге болады. Осыған байланысты төмендегідей ... ... ... ... 2- ... екi түрлi S12 жене ... ... Fа = mg ... ... ... жұмысын есептейiк.
Жұмыс анықтамасы бойынша
(1.2.1)
Ал S13 ... ... ... ... ... ... ... (1.2.2) тендiкке қойып, (1.2.1)-тi ескерсек,
екенін көреміз. Алынған нәтиже ауырлық ... ... ... ... үшін ... ... ... Бұдан ауырлық күші жұмысының мөлшері
жолдың пішініне ... ... тек ... ... ... және ... анықталатыны туралы өорытынды туады.
2. Ендi материялық нүктенің центрлiк күштер өрісіндегі қозғалысы ... ... ... ... өріс материялық нүктеге кеңістіктің кез-
келген нүктесінде әрекет ... ... ... ... ... ... өтiп
отыруы және оның шамасы тек сол центрге өашыөтыөөа тәуелді болуы сияқты ... ... ... ... ... Күннің планеталарға әрекет
ететін гравитациялық тартылыс күші немесе 2 ... ... ... әрекет күші мысал бола алады. Жалпы түрде центрлiк
күштердің жасайтын жұмысы
(1.2.3)
интегралымен анықталады, ... r1 және r2 ... ... ... ... ... белгiлейтiн радиус-векторлар, dS - нүктенің ... ... ... күш ... ... ... ... центрлiк күш жұмысының шамасы нүкте жолының пішініне емес, тек оның
бастапқы және соңғы орындарына, яғни r1 мен r2 ... ... ... ... ... ... ... бар: егер өзара әрекеттескен
материялық нүктелер бiр-бiрiне салыстырмалы қозғалмайтын болса, олардың кез-
келген ... ... ... ... ... ... тең
болады. Бұның өзi абсолют қатты денелерде әрекет жасаған iшкi ... сол ... ... ... ... тен ... сөз.
Өзара әрекеттескен екi материялық нүкте үшiн жасалған ... ... ... ... ... ... жүйесi үшін де
қолдануға болады. Себебi құраушы ... ... ... берiлсе,
сол координаталар олар кұрған жүйенiң де ... ... ... ... күштер жұмысы жуйенiң бастапкы орнынан соңғы орнына ауысу
тәсiлiне (жол пiшiнiне) емес, тек ... ... ... орындарына
тәуелді.
Қарастырылған мысалдар күштердiғ бiр тобын iрiктеп алуға мүмкiндiк
бередi: егер өзара ... ... тек ... ... нүктелердiң
кеңiстiктегi орнына (координаталарына) ғана тәуелдi болып және осы өзара
әрекет ... ... ... ... жүйе кез-келген бастапқы орнынан
екінші бір орынға ауысқанда жүрген жол пішініне байланысты және ... ... ... консерватив немесе кейде потенциалдық күштер
деп атайды.
Күштердiң консервативтігінің математикалық критерийi ... ... ... жол ... ... яғни
(1.2.5)
интегралды есептеу нәтижесiн алуға болады.
Егер F күш консервативтi болса, материялық нүктенiң тұйық жолдың L1
және L2 ... ... ... тең ... ... (1.2. 2 - ... шектерiн орын ауыстырғанда оның таңбасы кері ... ... ... жазайық:
немесе
Алынған теңдiктi консерватив куштiң бастапқы (1) орыннан екiншi ... ягни L1 жолы ... және (2) ... (1) орынға, яғни L2 қайта
оралу жолында iстеген жұмыстарының қосындысы деп қарастыруға ... ... ... ... нәтиже аламыз:
(1.2.7)
Яғни (1 .2.7) — қатыс әрі консерватив ... ... ... анықтамасы ретінде, әрі күштердің консервативтігінің критерийi ретiнде
қарастырылуы мүмкін:
а) егер ... ... ... бойымен қозғалған нүктеге әрекет
еткен күштің жұмысы нольге тең болса, ондай күш консервативті болады;
б) куш ... ... үшiн, оның ... ... ... ... нольге тең болуы қажет және жеткілікті.
Сонымен қатар консервативті емес күштер қатарына гироскоптық ... Бұл ... ... ... жылдамдығына тәуелді бола тұрып, үнемі
жылдамдық бағытына перпендикуляр әрекет жасайды. ... ... ... ... барысында, оның iшiнде тұйық ... да ... ... ... ... ... тең. Физикада
бiрден-бiр белгiлi гироскоптық күш ... күшi, яғни ... ... өрiсi тарапынан әрекет ететiн күш.
Консервативтi бола алмайтын барльқ басқа күштер консервативтi емес деп
аталады. Мысалы, оларға сырңанау ... ... ... газ ... денеге әрекет жасайтын кедергi күштерi сияқты диссипативтiк
күштер ... Бұл ... тек ... ... ғана ... сонымен қатар
салыстырмалы жылдамдықтарға да тәуелдi. Мысалы, ... ... ... қозғалыс кезiнде диссипативтiк күштердiң жұмысы үнемi терiс таңбалы
болады. [2]
1.3 Потенциалдық энергия
Егер жүйеге тек консерватив жене ... ... ... ... әрекет энергиясы ретiнде потенциалдьқ энергия түсiнiгiн қарастыруға
болады. Мысал ретiнде дене мен Жерден ... ... ... ... ... бетiнен онша алыс емес қашықтықта орналассын. Мұндай жағдайда Жер өрiсi
бiртектi, ал ... күшi ... деп ... болады. Сонымен, дененi
құраушы әрбiр материялық ... ... тең ... күштері әсер етедi.
Энергияның жоғарыда келтiрiлген анықтамасына сәйкес потенциалдық энергия
түсiнiгiн өарастыруғы енгізу үшiн жүйе бiр ... ... ... ... ... ... ... жасайтын күштердің жұмысын есептеу керек.
Бiрiншi жағдайда дене Жер ... h1 ... ... жагдайда h2
қашықтықта, ал дене 1-орыннан ... ... деп ... дене ... ... күштің жұмысын (1.3.1) формуламен есептейiк:
(1.3.1)
Бұл теңдікке қарағанда mgh фиэикалық шама күй функциясы ретiнде жүйеге
тускен куштің жұмыс iстеу қабiлетiн ... және ... ... ... өлшемi болады. Сонымен, mgh шаманы консерватив
ауырлық күш ... ... екi дене ... ... ... деп ... Жоғарыда айтылғандай, консерватив күштер жұмысы
жүйе құраушы денелердiң тек бастапқы және соңғы күйлерiне, яғни ... ғана ... ... жүйе ... күй функциясы болатын
потенциалдық энергия тек жүйенi ... ... ... ... корытынды туады. Денелер жүйесiнiң потенциалдық энергиясын
анықтау үшiн шартгы түрде энергиясы нольге тең жүйе күйiн таңдап алу ... ... ... ... жүйенің энергиясы нольге тең күйге
ауысқан кездегi консерватив күштер жасайтын жұмыс арқылы ... ... ... ... ... ... ... тең күй үшiн
кез-келген жағдайды алуға болады: 1, 2 ... ... Жер бетi. ... үшiн, ... ... Жер бетiндегi жағдайын алайық. Онда потенциалдық
энергия бiрiншi mgh1 шамасымен анықталып, екiншi куйде mg(h1 –h2)- ге ... ... ... жүйенiң бастапқы күйiн таңдап алуға тәуелдi
екенiн, яғни тұрақтыға дәлдiкпен ... ... ... отыр.
Қарастырып отырған мысалда консерватив тартылыс күшi ... ... мен ... ... ... ... энергиясы
формуласымен анықталады, мұнда const-дененiң нольдiк ... ... дене Жер ... ... мысалы, Жердiң радиусымен
салыстыратындай қашықтықта болса, Жердiң гравитациялық өрiсiн ... ... ... ... материялық нүкте және Жер жүйесi потенциалдық
болатын центрлiк гравитациялық күштер өрiсiнен орналасып тұр. Олай ... ... де ... ... түсiнiгiн қолдануға болады. Тек бұл
есепте нольдiк күй үшiн жүйе ... ... ... ... алыс ... ... жағдайын алу ... ... ... ... Жер ... ал ... оның ... өрiсiне қайсыбір бiрiншi күйден шексiз алыстаған
нольдiк күйге орын ... деп ... ... Осы ... ... нүктеге әрекет еткен күш ... ... мен ... ... ... потенциалдық энергиясын анықтайды:
Яғни
Тағы бiр мысал қарастырайық: созылған серiппенiң потенциалдық
энергиясын есептейiк. Серiппенi созғанда ... ... ... болатын
серпiмдiлiк күштерi центрлiк күштер катарына жатады. Сондықтан олар
консерватив болады, ... ... ... әрекет еткен ... ... ... енгiзуге мүмкiндiк бар.
Серiппенiң созылуын х ден белгiлейiк, ягни x= l - ... (1) және ... (l0) ... ... Ғ күш тек ... не ... ... Егер х қашықтық онша
үлкен болмаса , F=kx теңдiгi орындалады. Серiппе деформацияланған күйден
бастапқы ... ... ... ... Ғ ... ... нольдiк деңгейi ретiнде шартты түрде ... ... ала ... созылған немесе сығылған серiппенiң
потенциалдық энергиясын табамыз:
(1.3.2)
Сонымен, қарастырылған мысалдар нәтижелерiн жалпылап, ... ... ... ... ... ... ... (бөлiктердiң
немесе денелердiң) координаталары берiлген жүйенiң кез-келген бiр күйi
(кеңiстiктегi орны) шартты түрде нольдiк күй ... деп ... ... бiр ... ... ... ... нольдiк күйге орын
ауыстырғанда консерватив ... ... ... ... ... ... энергиясы болады. Консерватив күштер ... ... ... жол ... тәуелдi емес, сондықтан нольдiк күй
белгiленген болса, потенциалдық энергия ... тек ... ... ... қарастырылып отырған күйдегі ... ... ... ... ... ... шамасының
жүйенiң бастапқы күйiне тәуелдi екенi байқалып тұр, яғни бастапқы жағдайды
шартты түрде таңдап алуға ... ... ... ... мәнi
өзгередi. Мысалы, 1.3. 2а-суреттегідей, бастапқы күй үшiн О΄ нүктенi таңдап
алсақ, нүктедегi ... ... ... 1 ... О нүктеге
ауысқанда, консерватив күштер iстейтiн ... тең Еп =А1О , ал ... күй үшін О΄ ... ... ... энергия Е΄п=А1О болады.
Әрекет етушi күштер консервативтiк болғандықтан, 1- О΄ жолы бойындағы жұмыс
1-О- О΄ ... ... тең: А=A1O +AOO ... . ... AOO ... ... яғни жүйенің 1 нүктедегi координаталарына тәуелдi болмай,
толығымен О және О΄ нольдiк күйлердi таңдау шарттарымен анықталады.
Сонымен, жүйенiң ... ... ... ... тұрақтыға дейiн
дәлдiкпен есептеледі. Бірақ бұл еркіндік физикалық корытындыларға ықпалын
тигiэе алмайды, ... ... ... ... ... энергияның
абсолют мәнiне емес, оның әр күйдегi мөлшерлерiнiң ... ... ... ... энергияның нольдiк деңгейiн таңдап алуға байланысты емес.
Ендi жүйе бiр күйден екiншi күйге өткенде консерватив күштер ... ... ... тең ... ... Жүйе ... ... кез-келген жолмен орын ауыстырсын (1.3. 2 б ... ... ... орын ... жасаган А12 жұмысын 1 және 2 күйдегi
жүйенiң Еп1 және Еп2 потенциалдық энергиялары ... ... ... егер орын ... О ... жағдай арқылы, яғни 1-О-2 жолмен
жүргiзiлсе, онда А12 = А1О2 =А1О +АО2= А1О-А2О. ... ... ... Еп1=А10 +const,
Еп2 =А20 + const,
мұнда const-мәндерi бiрдей ... Олай ... ... ... ... ... ... энергиясының кемуiне
тең. [2]
2 Энергияның сақталу заңы
Материялық нүктелердiң оңашаланған системасын алайық, ол
системада тек потенциялық күштер ғана әсер етедi ... ... ... ... және ... түзетiн материялық нүктелердiң
жылдамдықтарымен анықталады. Система бiр күйден екiншi ... ... ... ... ... ... ... жұмыс iстейдi,
оны бiз А1,2 әрпiмен белгiлеймiз, сонда ... ... ... ... ал ... 2 оның ... (2) ... жатады. Бұл күйлердiң
әрқайсысында материялық нүктелердiң жылдамдықтары мен олардың орналасулары
әртүрлi, сондықтан система ... ... ... Ек1 және ... және ... энергияның лайықты Еп1 және Еп2 ... ... А1,2 ... екi ... тәсiлмен өрнектеуге болады: не
кинетикалық энергиялардың айырмасы арқылы
деп, не потенциялық энергиялардың айырмасы арқылы
(2.1)
деп, керсетсе де болады. Осы екi ... ... мына ... шығады:
(2.2)
Системаның кинетикалық және потенциялық энерияларының қосындысы оның толық
механикалық энергиясы (Е) деп аталады:
(2.3)
Сонда (2.2) ... түрi ... ... ... тек ... ... әсер ... оңашаланған системаның толық
энергиясы тұрақты болып отырады. Осы қағида ... ... ... деп ... Бұл ... ... заңдарының маңызды салдарларының
бірі болып табылады.
Бiр күйден екiншi күйге көшкенде, әрқайсысын жеке алғанда, кинетикалық
энергия және потенциялық энергия ... ... ... ... ... ... отырады. Егер, мысалы, кинетикалық энергия ∆Ек шамасына
артса, онда дәл сондай шамаға ... ... ... ... ... ... ... сол системада әсер етушi күштер потенциялық күштер болса, тек
сонда ғана оңашаланған система үшiн механикалық энергияның ... ... ... емес ... ... үйкеліс күштерi) бар болса,
онда системаның кинетикалық және потенциялық энергияларының ... ... ... ... ... ... ... қорытып кез-келген
системаға қолдану туралы алда айтылады.[1]
2.1 ... ... ... жылу мөлшерi мен жұмыстың арасындағы эквиваленггiк механикалық
энергияның сақталу заңын жалпылап топшылауға мүмкiндiк бередi. Алдында
айтканымдай, ... ... ... ... ол ... ... ... мен iшкi үйкелiс күштерi өндiрген жұмысқа
пропорционал болады. Сонда бiз жылу ... ... едiк. ... ... ... ... ... өндiру нәтижесiнде ... жылу ... ... де, ... да әсерлердің (мысалы жарықты
сіңіру) есебiнен де өзгеруі мүмкiн.
Қандай да бiр системаны қарастырайық және оны бiр күйден ... ... ... ... газдың белгiлi бiр мөлшерi сыртқы ... ... ... және ... қатар ол газға қандай да бiр ... беру ... оның ... да мүмкiн. Системаның әрбiр күйiн
сипаттайтын белгiлi бiр ... ... алу ... ол ... тұрғыдан анықтауға болады. Мұндай шамалар параметрлер деп
аталады. Идеал газ үшiн оның ... ... ... ... ... ... ... екеуi болады, өйткенi идеал газдың берiлген
мөлшерiнiң күйiн бұл 3 ... ... ... ... ... мен ... ... бiр күйден екiншi күйге сыртқы әсерлердiң ықпалымен көшедi,
мұндай әсерлер болып табылатындар тек сыртқы ... ... ∆А ғана ... ... қандай да бiр мөлшерi ∆Q берiлуi де, ... да ... ... ... мен ... ... байқағанымыздай, әрқашан да бiр-
бiрiне эквиваленттi болады. Тәжiрибелерге қарағанда басқа ... үшiн де ... ... эквиваленттер тағайындауға болады. Ол-ол
ма, тәжiрибелерге карағанда ... ... ... ... ... бiр
күйiнен (І) басқа белгiлi бiр күйiне (ІІ) ... ... онда ... ... ... ... да ... әсерлердің механикалық
эквиваленттерiнiң қосындысы өзгермей турақты ... қала ... ... анықтайтын осы қосынды, яғни ... ... ... қосындысы Σ∆А мен энергияның өзгерiсi UII
–UI арасында мынадай қатынас болады:
мұндағы UII мен UI- системаның І және II ... ... ал ... коэффициент.
Бұл айтылғанға қарағанда, фиэикалық мағынасы бар шама ... ... ... айырмасы болып табылады, ал энергияны өз системасының
қандай да бiр күйiнiң энергиясын шартгы түрде ноль деп ... ... ... бар деп) ... ғана анықтауға болады. Ал егер системаның қандай ... ... оның ... ... бір мәнi бар деп ... ... ... энергия мәнi болса UI, онда ІІ күйiнде системаның энергиясы UIІ ... ... ... тең болады:
Жоғарыда айтқанымыздай, Σ∆АІ қосындысы системаның І күйiнен II күйiне
қандай тәсiлмен көшетiндiгiне байланысты болмайды, ... ... ... ... да дәл ... UIІ мәнi болады. Бұл - энергия күйдiң бір
мәндi функциясы ... ... яғни ... да күйдi анықтайтын
параметрлермен анықталады деген сөз. Егер ... да бiр ... ... ... І ... II куйiге көшiп, сонан кейiн қайтадан І
күйiне түссе; онда ... ... ... ... ие ... ... өзгеру және сақталу заңын ең ... ... ... ... болады: система бiр күйiнен екiншi күйiне көшкенде оның энергиясының
өзгеруi сол көшудi ... ... ... ... ... қосындысына пропорционал болады. Дөңгелек процесте, яғни
система ... ... ... қайта оралатын процесте, барлық ... ... ... ... ... тең ... да,
энергия турақты болып қала бередi.
Осындай жалпы түрде айтылған энергияның сақталу заңы термодинамиканың
бірiншi бастамасы деп аталады.
Нақтысында ... жылу ... ... ... ... ... бiз ... ∆Q мөлшерiнiң берiлуiне әкеп ... өз ... жеке ... ... ... ... ... мына түрде жазамыз:
мұндағы ∆U- системаның iшкi энергиясының өзгерiсi, ∆Q - системаға берiлген
жылу мөлшерi, ал ∆А - ... ... ... ... ... қосындысы. Егер басқа сыртқы әсерлердiң өзi механикалық
әсер болса, онда ∆А системаға түсiрiлген сыртқы ... ... ... жылу ... мен ... ... эквивалентті болғандықтан,
жылудың берiлген ∆Q мөлшерiн де жұмыс бiрлiктерiмен өлшеуге болады, ... осы ... ... Егер формулаға кiретiн шамалардың барлығын да
бiр ғана бiрлiкпен өлшейтiн болсақ, онда k мен k΄ коэффициенттерінің ... ... тең ... да, (2.1.1) ... ... жазылады:
(2.1.1)
Системаның iшкi энергиясының өзгерiсiн шектеусiз аз ден ... ... ... ... жазамыз:
(2.1.2)
Система энергиясы U оныц күйiнiң функциясы болып табылатындықтан
және дөңгелек процесте энергияның ... ... тең ... ... ... ... табылады. Жылыну құбылысы болатын 6арлық ... ... ... өндiрiлетiн жұмыс нольге тең ... ... ... dU толық дифференциал болмайды деген қорытынды ... ... (2.1.2) ... ... ... қорытынды жасауымызға болады:
берiлген жылудың dQ мөлшері де толық дифференциал ... ... та, ... ... ... де энергияға парапар емес
деген қорытынды шығады. Олардың қосындысы ... ... ... мағынасы да осы болады.
Системаға түсiрiлген сыртқы күштер өндiретiн ∆A жұмыспен қатар система
тарапынан сыртқы денелерге түсетiн күштер ... ... да ... ... Ньютонның үшiншi заңы бойынша
- ∆A= ∆A’ . (2.1.1) формулага ∆A’ ... ... ол ... мынадай
түрде жазайық: ... ... ... ... бiрiншi бастамасы мынадай пiкiрдi
бiлдiредi: системаға берiлген жылу оның iшкi ... ... ... ... сыртқы денелерге түсетiн күштер өндiретін жұмысқа
жұмсалады.
Система оңашаланған болса, онда сыртқы әсерлер болмайды. ... ... да ... жеке ... өзара әсер етуiнiң есебiнен процестер
болуы мүмкiн де, энергияның жеке түрлерi (кинетикалық энергия, потенциялық
энергия т. с. с.) ... ... Ал ... ... энергиясы өзгермей
сақталады. Мысал ретiнде ... ... және ... бар ... ... ... қарастыралық. Системаны
құрайтын денелердің өзара әсер етулерiнiң ... ... ... ... ... делiк. Мұндай жағдайда, денелердiң потенциялық және
кинетикалық энергиясының өосындысы болып табылатын, системаның механикалық
энергиясы кеми ... ... ... ... ... ... ... нәтижесiнде денелер қызады да, олардың iшкi ... ... ... толық энергиясы өзгерiссiз бола бередi, энергияның тек
жеке түрлерi ғана бiр ... ... ... ... жылу мен жұмыстың эквивалентгiгiнiң принциптiк және теориялық
маңызын анықтаған Роберт Майер (1814-1878ж.ж), В. ... ... ... ж.ж) және ... да ... ... ... сақталу заңын ғалымдардың болжап айтқанына бiр сыпыра уакыт
болды. 1748 ж. М. В. Ломоносов ... ... ... тұжырымдап ацтуымен
қатар, табиғаттағы өозғалыстың сақталу заңы да барлығын ... ... Ол ... деп жазды: «Табиғатта кеэдесетiн өзгерістердің барлығы да
бiр денеге бiр дене қосылатын болса, екiншiсiнен сонша алынатын ... ... бұл ... заңы тiптi ... ... өздерiн де
қамтиды: өйткенi өзінің күшiмен басқа дененi қозғайтын дене оған ... ... ... ... ... жоғалтады». Бұдан 100 жылдан кейiн ғана
Роберт Майер (1814—1878 ж.ж) мен Гельмгольц (1821—1894ж.ж), ... ... ... ... ... ... көптеген процестер
ашылғаннан кейiн, энергияның сақталу заңын сан жағынан анықтап тұжырымдап
айта алды. ... ... ... ... ... бақылауларға
негiзделген жалпы пайымдаулар нәтижесiнде ашты. Ол энергияның сапа жағынан
әр қилы турлерiнiң бiр-бiрiне айналатындығын, ол айналыстардың ... ... ... ... ... ... атап көрсеттi.
Гельмголъц кинетикалық және потенциялық ... ... ұғым ... ... тартатын күштер мен центрден ... ... әсер ... қарастыра отырып, тұйық системада кинетикалық энергия мен
потенциялық энергияның ... ... ... ... ... ... сақталу заңына шек койып, оны механистiк сипатга
баяндады.
Энергияның сақталу және ... заңы ... ... заң ... ... жаратылыстану үшiн ерекше мәнi бар екендiгiн ... ашып ... ... атаулының бәрiн қозғалыс деп түсiнгенде, материяның бар
болу (өмiр сүру) формасы қозгалыс болады. Осындай жалпы ... ... ... та ... жоқтан бар да бола алмайды, табиғи материяның
бар болу формасының өзгерiстер ғана, оның түрленiп, белгiлi бiр ... бiр ... ... ... ауысуы болуы мүмкiн.[1]
Қорытынды
Системаның толық механикалық энергиясының өзгерiсi сырқы күштердiң және
үйкелiс күштерiнiң жұмыстарының қосындысына тең. ... ... ... ... ... - ... сыртқы күштердің және үйкелiс
күштерiнiң жұмысы себепшi болатын ... ... Егер ... ... ... ... жұмыстарының қосындысы оң шама болса, онда
оңашаланбаған механикалық системаның энергиясы артады. Ал егер осы ... шама ... ол ... Үйкелiс күштерiнiң жұмысы әрқашанда терiс
шама, өйткенi үйкелiс күшi әрбiр материалық нүкте үшiн оның ... оның орын ... ... ... ... Мұны айта кетуіміз
керек. Сонымен, ... күшi ... ... толық механикалық
энергиясының кемуiне себепшi болады.
Осы курстық жұмыста мен ... ... ... ... ... сипаттадым.
Механикада сақталу заңдары қозғалыс тендеулерiнiң бiрiншi интегралдары
түрiнде берiлуi мүмкін деген ... ... ... саны үшке тец. ... ... импульс және
импульс моментiнiң сақталу заңдары.
Сақталу заңдарының ... және ... ... да ... үшiн ықпалы өте зор. Олардың жалпылығы, ... ... ... ... заңдарын тiптi қозғалыс теңдеулерi белгiсiз
есептердi де шешуге ыңғайлы.
1- қосымша
1.1.1-сурет
2-қосымша
1.2.1-сурет
3-қосымша
1.2.2-сурет
4-қосымша
1.3.1-сурет
5-қосымша
1.3.2-сурет
6-қосымша
2.1-сурет
Қолданылған әдебиеттер
1. С.Э. Фриш, А.В. ... ... ... ... ... Алматы, 1971
ж.
2. Ж.С. Ақылбаев, В.Е. Гладков. Механика. Астана, 2005 жылы
3. И.В.Савельев. Курс общей физики. Т. 1, Москва ... 1982 ... М. ... Нұғыман. Теориялық механика негіздері. Семей, 2002 ж.
5. Жолдасбеков Ө.А., Сағитов М.Н. Теориялық механика. Алматы, ... ... ... Н.Н. Курс ... ... «Высшая школа»,1990 ж.
7. Ақылбаев Ж.С., Құрманов М.К. Физика.- Қарағанды, 1995ж.
8. Волькештейн В.С. Жалпы ... ... ... ... ... ... ... 1974ж.
9. Стрелков С.П. Механика. – Наука, 1975 ж.
-----------------------

Пән: Физика
Жұмыс түрі: Курстық жұмыс
Көлемі: 15 бет
Бұл жұмыстың бағасы: 900 теңге









Ұқсас жұмыстар
Тақырыб Бет саны
Крахмал ацетаты3 бет
Орта мектепте физика курсында энергияның сақталу заңдарын оқыту71 бет
Азаматтық құқық пен сақтандыру құқығының арақатынасы21 бет
Нотариаттың қызметінің түсінігі. Нотариаттық қызметтің пәні мен әдісі8 бет
Резервтік қорға аударымдар бойынша шегерімдердің салық есебі11 бет
Салық салынатын табыс түзету және залалды көшіру9 бет
Сақтандыру нарығы және оның Қазақстан Республикасында дамуы12 бет
Сақтандыру нарығының мәні мен функциялары3 бет
Электродинамикадағы сақталу заңдары4 бет
Ежелгі Греция мемлекетіндегі негізгі заңдар8 бет


+ тегін презентациялар
Пәндер
Көмек / Помощь
Арайлым
Біз міндетті түрде жауап береміз!
Мы обязательно ответим!
Жіберу / Отправить


Зарабатывайте вместе с нами

Рахмет!
Хабарлама жіберілді. / Сообщение отправлено.

Сіз үшін аптасына 5 күн жұмыс істейміз.
Жұмыс уақыты 09:00 - 18:00

Мы работаем для Вас 5 дней в неделю.
Время работы 09:00 - 18:00

Email: info@stud.kz

Phone: 777 614 50 20
Жабу / Закрыть

Көмек / Помощь