механика Ньютона Механическая энергия Реактивное движение Механическая энергия Законы Кеплера Вынужденные колебания Стоячие волны Молекулярная физика и термодинамика best rated diet pills

Классическая механика

Движение тела в центральном гравитационном поле.

Законы Кеплера

Это задача небесной механики.

Рассмотрим гравитационное поле Солнца. Фононы. На примере задачи о гармоническом осцилляторе ранее было установлено, что колебательная энергия квантуется. Это приводит к тому, что средняя энергия колебания оказывается отличной от kТ.

   - закон всемирного тяготения,

 где G = 6.67 Нм2/кг2 -

 - гравитационная постоянная.

-сила гравитационного притяжения.

Гравитационное взаимодействие осуществляется через гравитационное поле.

1) Гравитационная сила – консервативная сила

,

 - потенциальная энергия гравитационного поля.

Имеет место закон сохранения механической энергии тела.

 E = W + U = const - закон сохранения энергии тела.

2) Гравитационная сила – центральная сила:

   Возьмем момент импульса  и рассмотрим закон изменения его во времени:

 -

 - закон сохранения момента импульса тела.

Поскольку момент импульса тела сохраняется, движение тела происходит в одной плоскости.

Электричество

 Электрические заряды называются точечными, если размеры тел, на которых они расположены. Много менше расстояний между телами. В замкнутой системе выполняется закон сохранения заряда: алгебраическая сумма зарядов всех частей системы постоянна: .

 Закон Кулона: модуль силы взаимодействия  между двумя неподвижными точечными зарядами, находящимися в вакууме, пропорциональна зарядам и  и обратно пропорциональна квадрату расстояния  между ними: , где  электрическая постоянная;  - относительная диэлектрическая проницаемость среды, в которой находятся заряды. Вектор силы , действующий со стороны второго заряда на первый, ориентирован вдоль прямой, соединяющей оба заряда, и направлен в сторону второго тела, если заряды разных знаков, и в противоположную, если заряды одного знака. Электрическое поле неподвижных зарядов называется электростатическим полем. Вектор напряженности  является силовой характеристикой электрического поля.

Приступим теперь к рассмотрению движения тела: Удобно перейти к системе отсчета, которая связана с и вращается с угловой скоростью . ( - угловая скорость)

Перейдем к полярной системе координат и выразим r как функцию угла , т.е. .

Посмотрим, от каких физических величин зависит эксцентриситет орбиты  и параметр . Вернемся к неподвижной системе отсчета.,

   (5) Используем законы сохранения энергии и момента импульса.

Законы Кеплера. 1)  Все планеты движутся по эллиптическим орбитам, причем Солнце находится в одном из фокусов орбиты.

 Закон всемирного тяготения: , где  - гравитационная постоянная; ,  - массы взаимодействующих с силой  тел;  - расстояние между телами. В системе отсчета, связанной с Землей, на всякое тело массой  действует сила , называемая силой тяжести. Весом тела называют силу, с которой тело вследствие тяготения к Земле действует на опору (или подвес), удерживающую тело от свободного падения. Состояние тела, при котором оно движется только под действием силы тяжести, называется состоянием невесомости. Силы тяготения являются консервативными, а поле тяготения является потенциальным. Системы отсчета, движущиеся относительно инерциальной системы с ускорением, называются неинерциальными. Законы динамики можно применять и для неинерциальных систем отсчета, если кроме сил, обусловленных воздействием тел друг на друга, ввести в рассмотрение силы инерции. Виды сил инерции: 1. ускоренное (с ускорением ) поступательное движение системы отсчета: ; 2. состояние покоя относительно вращающейся (с угловой скоростью ) системы отсчета: (центробежная сила инерции);
Основы термодинамики