Әлсіз өзара әрекеттесу

Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 9 бет
Таңдаулыға:

«М. Х. ДУЛАТИ АТЫНДАҒЫ ТАРАЗ ӨҢІРЛІК УНИВЕРСИТЕТІ» КЕ АҚ

СТУДЕНТТІҢ ӨЗІНДІК ЖҰМЫСЫ

Кафедра:

Тақырыбы: Инерция күштері

Пәні: Механика

Курс:1

Топ: Ф 23-3

Студент:Мухамбеталы Е

Оқытушы:Кушербаева М

Тараз 2023

Жоспары

Инерциялық күш

Тепе-теңдік

Әлсіз өзара әрекеттесу

Д Аламбер принциптері

Кернеу

Күш

Қорытынды

Инерциялық күш, Исаак Ньютонның қозғалыстың екінші заңының тұрақты жылдамдықпен айналатын немесе басқа жолмен үдейтін санақ жүйесінде жарамдылығын сақтау үшін бақылаушы шақыратын кез келген күш . Арнайы инерциялық күштер үшін центрден тепкіш күшті қараңыз ; Кориолис күші ; д'Аламбер принципі .

Тепе-теңдік, физикада, жүйенің қозғалыс күйі де, ішкі энергетикалық күйі де уақыт өте келе өзгермейтін жағдай. Қарапайым механикалық дене тепе-теңдікте деп аталады, егер ол сызықтық үдеуді де, бұрыштық үдеуді де сезінбесе ; егер оған сыртқы күш әсер етпесе, ол сол күйінде шексіз болады. Бөлшекке әсер ететін барлық күштердің векторлық қосындысы нөлге тең болса, бір бөлшек үшін тепе-теңдік пайда болады . Қатты дене (ұзарту қасиетіне ие бөлшектен ажыратылатын анықтамасы бойынша) тепе-теңдікте деп саналады, егер жоғарыда бөлшек үшін тізбеленген күйлерге қосымша, денеге әсер ететін барлық моменттердің векторлық қосындысы нөлге тең болса, осылайша оның айналмалы қозғалысының күйі тұрақты болып қалады. Тепе-теңдік деп аталадытұрақты, егер бұл күйден аз, сырттан индукцияланған орын ауыстырулар орын ауыстыруға қарсы тұруға бейім күштер тудырса және денені немесе бөлшекті тепе-теңдік күйге қайтарады. Мысалдарға серіппемен ілулі тұрған салмақ немесе тегіс жерде жатқан кірпіш жатады. Тепе-теңдік тұрақсыз, егер ең аз ауытқу орын ауыстыруды арттыруға бейім күштер тудырса. Мысал ретінде ұстара жүзінің шетінде теңестірілген шарикті мойынтіректерді келтіруге болады.

ЖылыТермодинамика тепе-теңдік түсінігі жүйенің ішкі күйіндегі мүмкін болатын өзгерістерді қамту үшін кеңейтілген, ол оның температурасымен, қысымымен, тығыздығымен және оның күйін толық көрсету үшін қажет кез келген басқа шамалармен сипатталады. Қатаң термодинамикалық тепе-теңдік жағдайында жүйенің температурасы біркелкі болады (әйтпесе жылу ағып кетеді) және қысым немесе тығыздық сияқты күй функцияларындағы кез келген градиенттер тұрақты болып қалуы үшін сыртқы күштермен теңестіріледі. Мысалы, ауа бағанының төменгі жағындағы тепе-теңдік қысымы ауырлық күшінің әсерінен жоғарыдан жоғары, ал центрифугадағы тығыздық градиенттері центрифугалық күшпен теңестіріледі . Сондай-ақ, мысалы, жылу ағынының жылдамдығы маңызды болу үшін тым баяу болса ( адиабаталық процестер ), бірақ жүйе жергілікті термодинамикалық тепе-теңдікте болса, мысалы, температура градиенттеріне рұқсат етілген квази тепе-теңдік процестерін қарастыру пайдалы. Мысалы, ауаның көтерілу бағанының адиабаталық кеңеюі атмосфералық температураның биіктікке қарай төмендеуіне байланысты .

Әлсіз өзара әрекеттесу, радиоактивтіліктің кейбір нысандарының негізінде жатқан табиғаттың іргелі күші, тұрақсыз субатомдық бөлшектердің ыдырауын басқарады, мысалымезондар, және бастама жасайдыКүнді қуаттандыратын ядролық синтез реакциясы. Әлсіз әрекеттесу солақайларға әсер етедіфермиондар - яғни, меншікті бұрыштық импульсінің жартылай бүтін мәндері немесе спин - және оң жақ элементар бөлшектер. антифермиондар. Бөлшектер әлсіз әрекеттесу арқылы өзара әрекеттеседі, деп аталатын күш тасымалдаушы бөлшектерді алмастырадыW жәнеZ бөлшектер. Бұл бөлшектер ауыр, массасы протонның массасынан шамамен 100 есе көп және олардың ауырлығы әлсіз әсерлесудің өте қысқа диапазондағы сипатын анықтайды және радиоактивтілікке байланысты төмен энергияларда әлсіз әрекеттесу әлсіз болып көрінеді.

Метр қашықтық диапазонымен шектеледі, бұл әдеттегі атом ядросының диаметрінің шамамен 1 пайызы. жылырадиоактивті ыдырау күші әлсіз өзара әрекеттесу күші электромагниттік күштің күшінен шамамен 100 000 есе аз . Дегенмен, қазір әлсіз өзара әрекеттесу электромагниттік күшпен бірдей күшке ие екендігі белгілі және бұл екі анық күш біртұтас күштің әртүрлі көріністері деп саналады. электр әлсіз күш .

Субатомдық бөлшектердің көпшілігі тұрақсыз және олар электромагниттік күштің немесе күшті күштің әсерінен ыдырай алмаса да, әлсіз әрекеттесу арқылы ыдырайды . Әлсіз әрекеттесу арқылы ыдырайтын бөлшектердің өмір сүру ұзақтығы 10-13 секундтан 896 секундқа дейін өзгереді, бос бөлшектердің орташа өмір сүру ұзақтығы . нейтрон . Атом ядроларымен байланысқан нейтрондар тұрақты болуы мүмкін, өйткені олар таныс химиялық элементтерде пайда болады, бірақ олар әлсіз ыдырау арқылы бета-ыдырау деп аталатын радиоактивтіліктің түрін тудыруы мүмкін . Бұл жағдайда ядролардың өмір сүру ұзақтығы секундтың мыңнан бір бөлігінен миллиондаған жылдарға дейін өзгеруі мүмкін. Төмен энергиялы әлсіз өзара әрекеттесу әлсіз болғанымен, олар жиі жүректің ортасында пайда боладыКүн және заттың температурасы да, тығыздығы да жоғары болатын басқа жұлдыздар . Жұлдыздық энергия өндірісінің көзі болып табылатын ядролық синтез процесінде екі протон әлсіз өзара әрекеттесу арқылы дейтерий ядросын құру үшін өзара әрекеттеседі, ол әрі қарай реакцияға түсіп, гелийдің үлкен көлемін бір мезгілде шығарумен бірге жүреді .

Әлсіз әрекеттесу сипаттамалары оның салыстырмалы күші мен тиімді диапазонын және күш тасымалдаушы бөлшектердің табиғатын қоса, бөлшектер физикасының стандартты моделінде жинақталған .

Д'Аламбер принципі, 18 ғасырдағы француз полиматы Жан Ле Ронд д'Аламбер айтқан Ньютонның екінші қозғалыс заңының балама түрі . Іс жүзінде бұл принцип динамикадағы мәселені статикадағы мәселеге дейін азайтады . Екінші заң денеге әсер ететін F күші дененің m массасы мен a үдеуінің көбейтіндісіне тең немесе F = ma ; д'Аламбер түрінде F күші плюс m массасының терісіне дененің үдеуін a көбейткенде нөлге тең: F − ma = 0. Басқаша айтқанда, F нақты күшінің әсерінен дене тепе-теңдікте болады. және жалған күш - ma . Жалған күшті ан деп те атайды инерциялық күш және кері әсер етуші күш.

Белгісіз күштер қозғалыстағы денелерге қарағанда тепе-теңдіктегі денелерде оңай анықталатындықтан, машина құрамдас бөліктерінің күші мен кернеуін талдауды әдетте инерциялық күштерді қолдану арқылы жеңілдетуге болады. Айналмалы дискідегі кернеулердің формулаларын жасағанда, мысалы, дискідегі өкілді элемент кернеулер мен сыртқа әсер ететін радиалды және тангенциалдық күштер жүйесінің әсерінен тепе-теңдікте болады деп болжауға ыңғайлы. инерциялық (центрден тепкіш) күш

Кернеу, физика ғылымдары мен техникада сыртқы әсер ететін күштерден, біркелкі емес қыздырудан немесе тұрақты деформациядан туындайтын және дәл сипаттауға және болжауға мүмкіндік беретін материалдардың бірлігіне келетін күш . серпімді, пластик және сұйықтық әрекеті. Кернеу күштің ауданға бөлінген бөлігі ретінде көрсетіледі

Стресстің көптеген түрлері бар. Қалыпты кернеу материалдың көлденең қимасының ауданына перпендикуляр болатын күштерден туындайды, алығысу кернеуі көлденең қима ауданы жазықтығына параллель және онда жататын күштерден туындайды. Көлденең қимасының ауданы 4 шаршы дюйм (26 шаршы см) болатын жолақ екі ұшында 40 000 фунт (180 000 Ньютон) күшпен ұзына бойына тартылса, жолақ ішіндегі қалыпты кернеу 4 шаршыға бөлінген 40 000 фунтқа тең болады. дюйм немесе шаршы дюйм үшін 10 000 фунт (psi; шаршы см үшін 7 000 Ньютон) . Кернеу нәтижесінде пайда болатын бұл ерекше қалыпты кернеу созылу кернеуі деп аталады. Егер екі күш штрихты ұзындығы бойынша қысу үшін кері болса, қалыпты кернеу қысу кернеуі деп аталады. Егер күштер барлық жерде материалдың барлық беттеріне перпендикуляр болса, өзі сығылуы мүмкін сұйықтыққа батырылған зат сияқты, қалыпты кернеу гидростатикалық қысым немесе жай қысым деп аталады. Жер бетінің астындағы тау жыныстарын үлкен тығыздыққа қысатын кернеу литостатикалық қысым деп аталады

Қатты денелердегі ығысу кернеуі бұранданы қатайту сияқты бойлық ось бойынша металл сырықты бұрау сияқты әрекеттерден туындайды . Сұйықтардағы ығысу кернеуі құбырлар арқылы сұйықтықтар мен газдардың ағуы, сұйық майлаудың үстінен металл бетінің сырғуы және ұшақтың ауа арқылы өтуі сияқты әрекеттерден туындайды. Шынайы сұйықтықтарға қолданылатын ығысу кернеулері, қаншалықты аз болса да, үздіксіз деформацияны немесе ағынды тудырады, өйткені сұйықтық қабаттары бір-бірінің үстінен әртүрлі жылдамдықпен қозғалады, мысалы, жайылған карталар палубасындағы жеке карталар. Ығысу кернеуі үшін ығысу модулін де қараңыз .

Серпімді қатты денелердегі кернеулерге реакция әсер ететін күштер жойылған кезде олардың бастапқы пішініне оралуына әкеледі. Серпімділіктен пластикалық әрекетке өтуді белгілейтін шығымдылық кернеуі - бұл қатты дене жүктеменің немесе сыртқы күштің айтарлықтай өсуінсіз тұрақты деформацияға немесе пластикалық ағынға ұшырайтын ең аз кернеу. Жер сейсмикалық толқындардың таралу жолында жер сілкіністерінің әсерінен болатын кернеулерге серпімді жауап береді, ал үлкен литостатикалық қысым астында жер бетінің астында пластикалық деформацияға ұшырайды.

Күш, механикада дененің қозғалысын сақтауға немесе өзгертуге немесе оны бұрмалауға бейім кез келген әрекет . Күш ұғымы әдетте Исаак Ньютонның үштігімен түсіндіріледіоның баяндалған қозғалыс заңдарыPrincipia Mathematica (1687) . СәйкесНьютонның бірінші принципі, тыныштықта немесе түзу сызықта бірқалыпты жылдамдықпен қозғалатын дене оған қандай да бір күш түскенше сол күйінде қалады. TheЕкінші заң денеге сыртқы күш әсер еткенде ол пайда болатынын айтадыкүш бағыты бойынша дененің үдеуі (жылдамдықтың өзгеруі) . Үдеу шамасы сыртқы күштің шамасына тура пропорционал және денедегі зат санына кері пропорционал. Ньютонның үшінші заңы бір дене екінші денеге күш түсірсе, екінші дене бірінші денеге бірдей күш түсіреді. Бұл әрекет пен реакция принципі күштің денені қозғалысқа келтіретініне қарамастан, денені деформациялауға (яғни оның пішінін өзгертуге) бейімділігін түсіндіреді. Дененің қозғалысын зерттегенде оның деформациясын әдетте елемеуге болады.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.