|
15 апта, көлемі -2 сағат Дәрістің жоспары
|
бет | 1/3 | Дата | 22.12.2023 | өлшемі | 109,19 Kb. | | #44871 |
| 15соңғы лекция
Тақырып: Механикалық жүйенiң кинетикалық энергиясының өзгеруi туралы теорема
15 - апта, көлемі -2 сағат
Дәрістің жоспары:
1. Механикалық жүйенiң кинетикалық энергиясы.
2. Жұмыс және қуат.
3. Механикалық жүйенiң кинетикалық энергиясының өзгеруi туралы теорема.
Механикалық жүйенің кинетикалық энергиясы деп ондағы барлық материялық нүктелердің кинетикалық энергияларының қосындысына тең скаляр шамасына айтамыз. Массасы әрбіртматериялық нүктенң кинетикалық энергиясы:
. (1)
Онда, анықтама бойынша, материялық нүктеден тұратын механикалық жүйенің кинетикалық энергиясы осылардың арифметикалық қосындысына тең:
. (2)
Немесе
. (3)
Кинетикалық энергия қозғалыс мөлшерімен қатарлас келетін жүйе қозғалысының негізгі екі өлшемінің бірі болып табылады. Жоғарыда айтқанымыздай, жүйенің қозғалыс мөлшері оның ілгерлемелі қозғалысын сипаттайды. Ал кинетикалық энергия механикалық қозғалысты толық көлемде тереңірек сипаттайды.
Өзгермейтін механикалық жүйенің (абсолют қатты дене) қозғалысы үшін (2) өрнегін қолдануға ыңғайлы түрге келтіруге болады.
Ілгерлемелі қозғалыстағы қатты дененің кинетикалық энергиясы. Ілгерлемелі қозғалыстағы дене нүктелерінің жылдамдықтары өзара тең болатындықтан (2) формуладағы жылдамдық квадратын ортақ көбейткіш ретінде қосынды белгісінің алдына шығады:
.
Дене нүктелерінің массаларының қосындысы дене массасын береді. Олай болса ілгерлемелі қозғалыстағы қатты дене кинетикалық энергиясы:
. (4)
Сонымен, ілгерлемелі қозғалыстағы қатты дененің кинетикалық энергиясы дененің массасы мен оның жылдамдығының квадратының көбейтіндісінің жартысына тең.
Қозғалмайтын өсті айнала қозғалатын қатты дененің кинетикалық энергиясы. Айналмалы қозғалыстағы дене нүктелерінің жылдамдықтары олардың айналу өсінен қашықтықтарына пропорционал болып келеді .
Осыларды (2) формуласына қойсақ алатынымыз:
.
Мұндағы ортақ көбейткішті қосынды белгісінің алдына шығарсақ және дене нүктелерінің массалары мен олардың айналу өсінен қашықтықтарының квадраттары көбейтінділерінің қосындысы - айналу өсіне қатысты алынған дененің инерция моментін анықтайтынын ескерсек, онда мынадай формула аламыз:
. (5)
Айналмалы қозғалыстағы қатты дененің кинетикалық энергиясы дененің айналу өсіне қатысты алынған инерция моменті мен оның бұрыштық жылдамдығының квадратына көбейтіндісінің жартысына тең.
Жазық-параллель қозғалыстағы қатты дененің кинетикалық энергиясы. Дененің жазық-параллель қозғалысын массалар центрінің қозғалысымен анықтайтын ілгерлемелі қозғалыс пен массалар центрі төңірегіндегі, лездік бұрыштық жылдамдықпен орындалатын, лездік айналыстан тұрады деп есептеуге болады. Массалар центрі С арқылы өтетін және қозғалыс жазықтығына үнемі перпендикуляр болып келетін дененің лездік айналу өсін деп белгілесек, онда (10) формуласы бойынша анықталатын бұл жолы мынадай болады:
. (6)
Денеге қарағанда өсі өзінің орналасуын өзгерпейді, сондықтан да инерция моменті жазық-параллель қозғалыс кезінде өзгермейді. Бұл жағдай есептеулерді жүргізуде көп жеңілдік туғызады. табылған мәнін (12) формуласындағы Кёнигтің (11) теоремасындағы орнына апарып қойсақ, жазық-параллель қозғалыстағы қатты дененің кинетикалық энергиясын есептеуге қолданылатын формула аламыз:
. (7)
Достарыңызбен бөлісу: |
|
|