2. Konservativ va nokonservativ kuchlar. Mexanikada energiyaning saqlanish qonuni

1. Mexanik tizimning kinetic energiyasi va uning tashqi va ichki kuchlar bajargan ishi bilan bog’liqligi

Reja

1.Mexanik tizimning kinetic energiyasi va uning tashqi va ichki kuchlar bajargan ishi bilan bog’liqligi.

2.Konservativ va nokonservativ kuchlar.

3.Mexanikada energiyaning saqlanish qonuni.

1.Mexanik tizimning kinetic energiyasi va uning tashqi va ichki kuchlar bajargan ishi bilan bog’liqligi

Kinetik energiya - kuch ta’sirida xarakatlanayotgan jismning energiyasidir. Kinetik energiya jismlarning tezligi tufayli mavjud bo‘ladi.
Masalan, tekis ariqda oqayotgan suv unga o‘rna tilgan charxpalakni aylan tiradi. Shamol ham par raklarni aylantiradi. Jism bir vaqtning o‘zida ham potensial, ham kinetik energiyaga ega bo‘lishi mumkin. Masalan, Yerdan ma’lum balandlikka ko‘tarib qo‘yilgan jism (I holat) faqat potensial energiyaga ega bo‘ladi
Jism erkin qo‘yib yuborilsa, tushayotganda balandligi kamayadi, lekin tezligi ortadi. Jism II holatda yerdan h1 balandlikda bo‘lganligi uchun 74 potensial energiyaga ega bo‘lsa, tezlikka ega bo‘lganligi tufayli kinetik energiyaga ham ega bo‘ladi.
Kinetik energiyani uzgarishi bilan jismni tezligini v1 dan v2 gacha uzgartuvchi kuchning ishi orasidagi boglanishni topaylik.
Integrallasak

Bu yerda Wk = mv2 / 2 jismni kinetik energiyasining matematik ifodasidir.

Demak, A = W2 k - W1 k bulib natijali kuchning ishi jismning kinetik energiyasini uzgarishiga teng buladi :

dA = dWk (5) Wk = mv2 / 2 •

m / m = m2 v 2 / 2m deb yozish mumkin yoki Wk = P2 / 2m buladi. Demak, W ~ A ~ P mutanosiblik urinli buladi. Jismni kinetik energiyasi jism tula tuxtaguncha bajargan ishiga teng

Wk ≥ 0
2.Konservativ va nokonservativ kuchlar


Energiyaning saqlanish va aylanish qonuni — tabiatning eng muhim asosiy qonuniyatlaridan biri; unga koʻra, har qanday berk tizimda energiya yoʻqdan bor boʻlmaydi va yoʻqolib ketmaydi, faqat bir turdan ikkinchi turga aylanib turadi. Berk tizimda faqat konservativ (oʻzgarmas) kuchlar mavjud boʻlsa, tizimning toʻliq mexanik energiyasi oʻzgarmas qiymatga ega boʻlib qoladi, yaʼni kinetik energiya potensial energiyaga aylanib turadi va aksincha. Agar berk tizimda konservativ kuchlardan tashqari nokonservativ (oʻzgaruvchan) kuchlar (ishqalanish kuchlari) ham boʻlsa, tizimning toʻliq mexanik energiyasi vaqt oʻtishi bilan kamayib boradi. Natijada nomexanik energiyalar: issiqlik yoki kimyoviy, elektromagnit maydon energiyalari va boshqalar vaqt oʻtishi bilan ortib boradi. Ammo energiyaning barcha turlari yigʻindisi vaqt oʻtishi bilan oʻzgarmaydi. Tizimda sodir boʻlayotgan jarayonlarning tabiatiga qarab, Energiyaning saqlanish va aylanish qonuni va turlicha ifodalanadi va matematik shaklda yoziladi. Klassik fizikada moddaning saqlanish qonuni tinch holatdagi massaning saqlanishini ifodalaydi. Holbuki, tinch holatdagi massa saqlanmasligi mumkin, chunonchi, shunday holda annigilyatsiya hodisasida roʻy beradi.
Quyidagi rasmda erkin tushayotgan jism to’liq mexanik energiyasining saqlanishi, kinetik va potensial energiyalarining bir-biriga aylanishi ko’rsatilgan
Tabiatda nokonservativ sistemalar ham mavjuddir. Moddiy nuqtalari yoki jismlari orasida nokonsYervativ kuchlar (masalan : ishqalanish kuchlari) ta’siri seziladigan sistemalarni mexanik energiyasi kamaya boradi, ya’ni u boshqa turdagi energiyaga aylanadi. Bu prosess energiyani dissipatsiyasi (yoki sochilishi) deyiladi. Umuman olganda hamma real sistemalar dissipativ sistemalar ko’rinishida bo’ladi.
dA = dA_tash + dA_dis = d(W_k + W_p)

3.Mexanikada energiyaning saqlanish qonuni

A = W = W_k + W_p = const
Bu mexanik energiyaning saqlanish qonunidir, ya’ni oralarida faqat konservativ kuchlar ta’sir etadigan jismlarning berk sistemasini to’la mexanik energiyasi o’zgarmaydi. Demak, konsYervativ sistemalarda mexanik energiya boshqa turdagi (issiqlik, elektr, yorug’l energiyalarga aylanmasdan balki bir ko’rinishdan ikkinchi ko’rinishga (W_k → W_p ) aylanadi.

Shuning uchun ni energiyani aylanish va saqlanish qonuni deb ham aytiladi.

Energiyaning saqlanish va aylanish qonuni tabiatning umumiy tavsifga ega bo‘lgan fundamental qonunidir. Bu qonun quyidagicha ta’riflanadi: energiya yo‘q bo‘lmaydi va qaytadan paydo bo‘lmaydi, u faqat turli fizikaviy hamda kimyoviy jarayonlarda bir turdan boshqa turga o‘tadi. Boshqacha qilib aytganda, izolyatsiyalangan har qanday tizimda shu tizim ichida energiya o‘zgarmasdan saqlanib turadi.


http://hozir.org