Uwanja wa stationary wa vikosi. Dhana ya uwanja wa nguvu. Nguvu za kihafidhina na zisizo za kihafidhina. Nishati inayowezekana na muunganisho wake na nguvu inayofanya kazi kwenye sehemu ya nyenzo. Tazama "uwanja wa nguvu" ni nini katika kamusi zingine

Hebu tuchunguze tena mfumo uliofungwa unaojumuisha pointi mbili A na B. Kwa mujibu wa sheria ya kwanza ya Newton, ikiwa hapakuwa na uhakika B katika mfumo na uhakika A ulikuwa huru, basi kasi ya uhakika A jamaa na mfumo wa kumbukumbu ya inertial isingekuwa. mabadiliko na tungekuwa nayo.

Walakini, kwa sababu ya mwingiliano wa alama A na B, derivative sio sifuri. Kama ilivyoelezwa hapo juu, mechanics haijibu swali la kwa nini uwepo wa uhakika B unaathiri harakati ya hatua A, lakini inaendelea kutokana na ukweli kwamba ushawishi huo unafanyika na kutambua matokeo ya ushawishi huu na vector. Ushawishi wa nukta B kwenye mwendo wa nukta A inaitwa nguvu na inasemekana kuwa nukta B hufanya kazi kwa uhakika A kwa nguvu inayowakilishwa na vekta.

Ni usawa huu (kwa kutumia neno "nguvu") ambayo kwa kawaida huitwa sheria ya pili ya Newton.

Hebu, zaidi, hatua sawa A kuingiliana na vitu kadhaa vya nyenzo. Kila moja ya vitu hivi, ikiwa kuna moja, ingesababisha kuibuka kwa nguvu ipasavyo. Katika kesi hiyo, kanuni inayojulikana ya uhuru wa hatua ya nguvu imewekwa: nguvu inayosababishwa na chanzo chochote haitegemei kuwepo kwa nguvu zinazosababishwa na vyanzo vingine. Jambo kuu katika hili ni dhana kwamba nguvu zinazotumiwa kwa hatua sawa zinaweza kuongezwa kulingana na sheria za kawaida za kuongeza vector na kwamba nguvu iliyopatikana ni sawa na ya awali. Shukrani kwa dhana ya uhuru wa hatua ya nguvu, mvuto nyingi zinazotumiwa kwa hatua ya nyenzo zinaweza kubadilishwa na ushawishi mmoja, kwa mtiririko huo unaowakilishwa na nguvu moja, ambayo hupatikana kwa muhtasari wa kijiometri wa vectors ya nguvu zote za kutenda.

Nguvu ni matokeo ya mwingiliano wa vitu vya nyenzo. Hii ina maana kwamba ikiwa kutokana na kuwepo kwa uhakika B, basi, kinyume chake, kutokana na kuwepo kwa uhakika A. Uhusiano kati ya nguvu huanzishwa na postulate ya tatu ya Newton (sheria). Kwa mujibu wa postulate hii, wakati wa mwingiliano kati ya vitu vya nyenzo, nguvu na ni sawa kwa ukubwa, hutenda kwa mstari sawa sawa, lakini huelekezwa kwa pande tofauti. Sheria hii wakati mwingine hutungwa kwa ufupi kama ifuatavyo: "kila tendo ni sawa na kinyume na mwitikio wake."

Kauli hii ni kauli mpya. Haitokei kwa njia yoyote kutoka kwa mawazo ya awali ya awali, na, kwa ujumla, inawezekana kuunda mechanics bila postulate hii au kwa uundaji tofauti wake.

Wakati wa kuzingatia mfumo wa pointi za nyenzo, ni rahisi kugawanya nguvu zote zinazofanya kazi kwenye pointi za mfumo unaozingatiwa katika madarasa mawili. Darasa la kwanza linajumuisha nguvu zinazotokea kutokana na mwingiliano wa pointi za nyenzo zilizojumuishwa katika mfumo fulani. Nguvu za aina hii huitwa ndani. Vikosi vinavyotokana na ushawishi wa pointi za nyenzo za mfumo unaozingatiwa na vitu vingine vya nyenzo ambavyo havijumuishwa katika mfumo huu huitwa nje.

2. Kazi ya nguvu.

Bidhaa ya scalar, ambapo ni nyongeza isiyo na kikomo ya vekta ya radius wakati sehemu ya nyenzo inahamishwa kwenye trajectory yake, inaitwa kazi ya msingi ya nguvu na inaashiria. Jumla ya kazi ya msingi ya nguvu zote zinazofanya kazi kwa vidokezo vya mfumo inaitwa kazi ya msingi ya nguvu za mfumo na inaonyeshwa.

Kuonyesha bidhaa za scalar kupitia makadirio ya mambo kwenye shoka za kuratibu, tunapata

(18)

Ikiwa makadirio ya nguvu na nyongeza za kuratibu zinaonyeshwa kupitia paramu sawa ya scalar (kwa mfano, kupitia wakati t au, katika kesi ya mfumo unaojumuisha nukta moja, kupitia uhamishaji wa kimsingi), basi idadi kwenye pande za kulia za usawa ( 17) na (18) zinaweza kuwakilishwa kama kazi za kigezo hiki zikizidishwa na utofauti wake, na zinaweza kuunganishwa juu ya kigezo hiki, kwa mfano juu ya t katika masafa kutoka hadi . Matokeo ya ushirikiano yanaashiria na kuitwa jumla ya kazi ya nguvu na kazi ya jumla ya nguvu za mfumo kwa wakati, kwa mtiririko huo.

Wakati wa kuhesabu msingi na kazi kamili ya nguvu zote za mfumo, nguvu zote, za nje na za ndani, lazima zizingatiwe. Ukweli kwamba nguvu za ndani ni sawa na zinaelekezwa kinyume zinageuka kuwa sio muhimu, kwani wakati wa kuhesabu kazi, uhamishaji wa alama pia una jukumu, na kwa hivyo kazi ya vikosi vya ndani, kwa ujumla, ni tofauti na sifuri.

Wacha tuzingatie kesi maalum wakati idadi kwenye pande za kulia za usawa (17) na (18) zinaweza kuwakilishwa kama tofauti kamili.

Katika kesi hii, ni kawaida pia kukubali nukuu na ufafanuzi ulioletwa hapo juu:

Kutoka kwa usawa (21) na (22) inafuata kwamba katika kesi hizo wakati kazi ya msingi ni tofauti kamili ya kazi fulani Ф, kazi kwa muda wowote wa mwisho inategemea tu maadili ya Ф mwanzoni na mwisho. ya muda huu na haitegemei maadili ya kati ya Ф , i.e., jinsi harakati ilifanyika.

3. Uga wa nguvu.

Katika matatizo mengi ya mechanics, mara nyingi tunapaswa kukabiliana na nguvu zinazotegemea nafasi ya pointi zinazozingatiwa (na, labda, kwa wakati) na hazitegemei kasi zao. Kwa mfano, nguvu inaweza kutegemea umbali kati ya pointi zinazoingiliana. Katika matatizo ya kiufundi, nguvu zinazosababishwa na chemchemi hutegemea deformation ya chemchemi, yaani, pia juu ya nafasi katika nafasi ya uhakika au mwili katika swali.

Hebu kwanza tuchunguze kesi wakati harakati ya hatua moja inasomwa na kwa hiyo nguvu moja tu inazingatiwa, kulingana na nafasi ya uhakika. Katika hali hiyo, vector ya nguvu haihusiani na hatua ambayo athari hufanyika, lakini kwa pointi katika nafasi. Inachukuliwa kuwa kwa kila nukta katika nafasi, iliyofafanuliwa katika sura fulani ya marejeleo ya inertial, kunahusishwa nekta inayowakilisha nguvu ambayo ingetenda kwenye nukta ya nyenzo ikiwa mwisho ungewekwa katika hatua hii katika nafasi. Kwa hiyo, inachukuliwa kwa kawaida kuwa nafasi "imejaa" na vectors kila mahali. Seti hii ya vekta inaitwa uwanja wa nguvu.

Sehemu ya nguvu inasemekana kuwa imesimama ikiwa nguvu zinazohusika hazitegemei wakati kwa uwazi. Vinginevyo, uwanja wa nguvu unaitwa isiyo ya stationary.

Sehemu inaitwa uwezo ikiwa kuna utendaji kama huu wa viwianishi vya nukta (na, pengine, wakati) kwamba sehemu ya sehemu ya kazi hii kwa heshima na ni sawa na makadirio ya nguvu F kwenye x, y. na shoka z, mtawalia:

Kutokana na ukweli kwamba nguvu F ni kazi ya hatua katika nafasi, yaani kuratibu, na, labda, wakati, makadirio yake pia ni kazi za vigezo.

Kazi, ikiwa ipo, inaitwa kazi ya nguvu. Bila shaka, kazi ya nguvu haipo kwa kila mtu uwanja wa nguvu, na masharti ya kuwepo kwake, yaani, masharti ya uwanja kuwa na uwezo, hayajaelezewa katika kozi ya hisabati na imedhamiriwa na usawa.

Wakati wa kusoma harakati za alama za N zinazoingiliana, ni muhimu kuzingatia uwepo wa nguvu za N zinazofanya juu yao. Katika kesi hii, nafasi ya -dimensional ya kuratibu za uhakika imeanzishwa. Kubainisha pointi katika nafasi hii huamua eneo la pointi zote za nyenzo za N za mfumo unaojifunza. Ifuatayo, vekta ya -dimensional iliyo na viwianishi inaletwa kuzingatiwa na inachukuliwa kwa kawaida kuwa nafasi ya -dimensional imejaa vijidudu kama hivyo kila mahali. Kisha kubainisha hatua katika nafasi hii -dimensional huamua sio tu nafasi ya pointi zote za nyenzo zinazohusiana na mfumo wa awali wa kumbukumbu, lakini pia nguvu zote zinazofanya juu ya pointi za nyenzo za mfumo. Sehemu kama hiyo ya nguvu ya mwelekeo inaitwa uwezo ikiwa kuna kazi ya nguvu Ф ya kuratibu zote kama hizo

Ikiwa nguvu zinaweza kuwakilishwa kama jumla ya maneno mawili

ili maneno yakidhi mahusiano (24), lakini masharti hayawaridhishi, yanaitwa uwezo, nguvu zisizo na uwezo.

Mfumo wa pointi za nyenzo huitwa kihafidhina ikiwa kuna utendaji wa nguvu ambao hautegemei kwa uwazi wakati (uwanja wa nguvu hausimami) na kwamba nguvu zote zinazotenda kwa pointi zinakidhi mahusiano (24).

Kazi ya msingi ya nguvu za mfumo wa kihafidhina

ni rahisi kuiwasilisha kwa fomu tofauti, ikionyesha bidhaa za scalar kupitia makadirio ya vekta za sababu (formula (18)). Kuzingatia kuwepo kwa kazi ya nguvu Ф, kwa mujibu wa (23) tunapata

i.e. kazi ya msingi ni sawa na tofauti kamili ya kazi ya nguvu

Kwa hivyo, wakati wa kusonga mfumo wa kihafidhina, kazi ya msingi inaonyeshwa na tofauti kamili ya kazi fulani, na kwa hivyo

Nyuso za juu

inayoitwa nyuso za kiwango.

Katika formula (26), alama na maana ya maadili ya Ф wakati wa mwanzo na mwisho wa harakati. Kwa hiyo, kwa harakati yoyote ya mfumo, mwanzo ambao unafanana na hatua iko juu ya uso wa ngazi

na mwisho ni hatua juu ya uso wa ngazi

kazi ni mahesabu kwa kutumia formula (26). Kwa hiyo, wakati mfumo wa kihafidhina unaposonga, kazi haitegemei njia, lakini tu juu ya nyuso za ngazi ambayo harakati ilianza na kumalizika. Hasa, kazi ni sifuri ikiwa harakati huanza na kuishia kwenye uso wa ngazi sawa.

Katika nafasi, katika kila hatua ambayo nguvu ya ukubwa fulani na mwelekeo (vector ya nguvu) hufanya juu ya chembe ya mtihani.

Imetofautishwa kitaalam (kama inavyofanywa kwa aina zingine za uwanja)

uwanja wa stationary, ukubwa na mwelekeo ambao unaweza kutegemea tu nukta katika nafasi (viratibu x, y, z), na
sehemu za nguvu zisizo za kusimama, pia kulingana na wakati wa wakati t.

uwanja wa nguvu sare ambayo nguvu inayofanya kazi kwenye chembe ya mtihani ni sawa katika pointi zote katika nafasi na
uwanja wa nguvu usio na sare ambao hauna mali hii.

Rahisi kusoma ni uwanja wa nguvu usio na usawa, lakini pia inawakilisha kesi ndogo ya jumla.

Sehemu zinazowezekana

Ikiwa kazi ya shamba inafanya kazi kwenye chembe ya mtihani inayohamia ndani yake haitegemei trajectory ya chembe, na imedhamiriwa tu na nafasi zake za awali na za mwisho, basi shamba hilo linaitwa uwezo. Kwa ajili yake, tunaweza kuanzisha dhana ya nishati inayowezekana ya chembe - kazi fulani ya kuratibu chembe ili kwamba tofauti katika maadili yake katika pointi 1 na 2 ni sawa na kazi iliyofanywa na shamba wakati wa kusonga chembe kutoka kwa uhakika. 1 kwa pointi 2.

Nguvu katika uwanja unaowezekana inaonyeshwa kwa suala la nishati inayoweza kuwa kama gradient yake:

Mifano ya maeneo yanayowezekana ya nguvu:

Fasihi

E. P. Razbitnaya, V. S. Zakharov "Kozi ya Fizikia ya Kinadharia", kitabu cha 1. - Vladimir, 1998.

Wikimedia Foundation. 2010.

Tazama "uwanja wa nguvu (fizikia)" ni nini katika kamusi zingine:

Sehemu ya nguvu ni neno la kipolisemantiki linalotumika katika maana zifuatazo: Sehemu ya nguvu (fizikia) vekta ya uwanja wa nguvu katika fizikia; Sehemu ya nguvu (ya kubuni ya sayansi) ni aina fulani ya kizuizi kisichoonekana, kazi yake kuu ni kulinda baadhi ... Wikipedia

Makala haya yanapendekezwa kufutwa. Maelezo ya sababu na majadiliano yanayolingana yanaweza kupatikana kwenye ukurasa wa Wikipedia: Ili kufutwa / Julai 4, 2012. Wakati mchakato wa majadiliano haujakamilika, makala inaweza kupatikana kwenye ... Wikipedia

Uga ni dhana ya kipolisemantiki inayohusishwa na ugani katika nafasi: uga katika Wiktionary ... Wikipedia

- (kutoka asili ya Kigiriki ya physis). Watu wa kale waliita fizikia utafiti wowote wa ulimwengu unaozunguka na matukio ya asili. Uelewa huu wa neno fizikia ulibaki hadi mwisho wa karne ya 17. Baadaye, idadi ya taaluma maalum zilionekana: kemia, ambayo inasoma mali ... ... Encyclopedia ya Collier

Sehemu ya nguvu inayoshughulikia chaji za umeme zinazosonga na kwenye miili iliyo na muda wa sumaku (Angalia wakati wa Sumaku), bila kujali hali yao ya mwendo. Sehemu ya sumaku ina sifa ya vekta ya induction ya sumaku B, ambayo huamua: ... ... Encyclopedia kubwa ya Soviet

Dhana ya "shamba" inakabiliwa mara nyingi sana katika fizikia. Kwa mtazamo rasmi, ufafanuzi wa uwanja unaweza kutengenezwa kama ifuatavyo: ikiwa katika kila hatua ya nafasi thamani ya kiasi fulani, scalar au vector, inatolewa, basi wanasema kwamba shamba la scalar au vector ya wingi huu hutolewa, kwa mtiririko huo. .

Hasa zaidi, inaweza kusemwa kuwa ikiwa chembe katika kila hatua katika nafasi inakabiliwa na ushawishi wa miili mingine, basi ni katika uwanja wa nguvu au uwanja wa nguvu .

Sehemu ya nguvu inaitwa kati, ikiwa mwelekeo wa nguvu katika hatua yoyote hupitia kituo fulani kilichowekwa, na ukubwa wa nguvu hutegemea tu umbali wa kituo hiki.

Sehemu ya nguvu inaitwa zenye homogeneous, ikiwa katika sehemu zote za uwanja nguvu, kutenda juu ya chembe, kufanana kwa ukubwa na mwelekeo.

Stationary kuitwa uwanja usiobadilika kwa wakati.

Ikiwa uwanja umesimama, basi inawezekana hivyo Kazi nguvu ya shamba juu ya chembe fulani haitegemei sura ya njia , ambayo chembe ilihamia na imedhamiriwa kabisa kwa kubainisha nafasi ya awali na ya mwisho ya chembe . Nguvu za shamba kuwa na mali hii huitwa kihafidhina. (Isichanganywe na mwelekeo wa kisiasa wa vyama...)

Mali muhimu zaidi nguvu za kihafidhina ni kwamba kazi yao juu kiholela njia iliyofungwa ni sifuri. Hakika, njia iliyofungwa inaweza kila wakati kugawanywa kiholela na alama mbili katika sehemu mbili - sehemu ya I na sehemu ya II. Wakati wa kusonga pamoja na sehemu ya kwanza kwa mwelekeo mmoja, kazi inafanywa . Wakati wa kusonga pamoja na sehemu hiyo kwa mwelekeo kinyume, kazi inafanywa - katika formula ya kazi (3.7) kila kipengele cha harakati kinabadilishwa na ishara kinyume :. Kwa hivyo, muhimu kwa ujumla hubadilisha ishara kwa ile iliyo kinyume.

Kisha fanya kazi kwenye njia iliyofungwa

Kwa kuwa, kwa ufafanuzi wa nguvu za kihafidhina, kazi yao haitegemei sura ya trajectory, basi . Kwa hiyo

Mazungumzo pia ni kweli: ikiwa kazi kwenye njia iliyofungwa ni sifuri, basi vikosi vya shamba ni kihafidhina . Vipengele vyote viwili vinaweza kutumika kuamua nguvu za kihafidhina.

Kazi inayofanywa na mvuto karibu na uso wa Dunia hupatikana kwa fomula A=mg(h 1 -h 2) na ni wazi haitegemei sura ya njia. Kwa hiyo, mvuto unaweza kuchukuliwa kuwa kihafidhina. Haya ni matokeo ya ukweli kwamba uwanja wa mvuto ndani ya maabara na sana usahihi wa juu inaweza kuchukuliwa kuwa homogeneous. Ina mali sawa uwanja wowote wa stationary, inamaanisha nguvu za uwanja huo ni za kihafidhina. Kwa mfano, tunaweza kukumbuka uwanja wa umeme katika capacitor gorofa, ambayo pia ni uwanja wa nguvu za kihafidhina.

Vikosi vya uwanja wa kati Pia kihafidhina. Hakika, kazi yao juu ya uhamisho imehesabiwa kama

UWANJA WA NGUVU

Sehemu ya nafasi (iliyo na kikomo au isiyo na kikomo), kwa kila hatua kitu kilichowekwa hapo huathiriwa na , ukubwa na mwelekeo ambao hutegemea tu kuratibu x, y, z ya hatua hii, au kwenye kuratibu na wakati t. . Katika kesi ya kwanza, S., aliita. stationary, na katika pili - yasiyo ya stationary. Ikiwa nguvu katika pointi zote za njia ya mstari ina thamani sawa, yaani, haitegemei kuratibu, basi nguvu inaitwa. zenye homogeneous.

SP, ambayo nguvu za shamba zinazofanya kitu cha nyenzo zinazohamia ndani yake, inategemea tu nafasi ya awali na ya mwisho ya kitu na haitegemei aina ya trajectory yake, inayoitwa. uwezo. Kazi hii inaweza kuonyeshwa kwa suala la nishati inayowezekana ya chembe P (x, y, z):

A=П(x1, y1, z1)-П(x2, y2, z2),

ambapo x1, y1, z1 na x2, y2, z2 ni viwianishi vya nafasi za mwanzo na za mwisho za chembe, mtawalia. Wakati chembe inakwenda katika nafasi ya S. inayoweza kutokea chini ya ushawishi wa nguvu za shamba tu, sheria ya uhifadhi wa mitambo hufanyika. nishati, na kuifanya iwezekanavyo kuanzisha uhusiano kati ya kasi ya chembe na nafasi yake katikati ya nafasi.

Kimwili Kamusi ya encyclopedic. - M.: Encyclopedia ya Soviet. . 1983 .

UWANJA WA NGUVU

Sehemu ya nafasi (iliyopunguzwa au isiyo na kikomo), katika kila hatua chembe ya nyenzo iliyowekwa hapo inachukuliwa kwa nguvu ya thamani fulani ya nambari na mwelekeo, kulingana na kuratibu tu. x, y, z hatua hii. Hii S. p. stationary; ikiwa nguvu ya shamba pia inategemea wakati, basi S. p. yasiyo ya stationary; ikiwa nguvu katika pointi zote za s.p ina thamani sawa, yaani, haitegemei kuratibu au wakati, s.p. zenye homogeneous.

Stationary S. p

Wapi F x , F y , F z - makadirio ya nguvu ya shamba F.

Ikiwa kitendakazi kama hicho kipo U(x, y, z), inayoitwa kazi ya nguvu, U(x,y, z), na nguvu F inaweza kufafanuliwa kupitia chaguo hili la kukokotoa kwa usawa:

au . Masharti ya kuwepo kwa kazi ya nguvu kwa kitu fulani cha S. ni kwamba

au . Wakati wa kusonga katika nafasi ya S. kutoka kwa uhakika M 1 (x 1 ,y 1 ,z 1)haswa M 2 (x 2, y 2, z 2) kazi ya vikosi vya shamba imedhamiriwa na usawa na haitegemei aina ya trajectory ambayo hatua ya matumizi ya nguvu inakwenda.

Nyuso U(x, y, z) = const, ambayo kazi hudumisha hali ya mara kwa mara. Mifano ya sehemu zinazowezekana tuli: uwanja sare wa mvuto, ambao kwa ajili yake U= -mgz, Wapi T - wingi wa chembe inayotembea shambani, g- kuongeza kasi ya mvuto (mhimili z kuelekezwa kwa wima juu); Newtonian ndege ya mvuto, ambayo U = km/r, wapi r = - umbali kutoka katikati ya mvuto, k - mgawo wa mara kwa mara kwa shamba fulani. Nishati inayowezekana P inayohusishwa na U uraibu P(x,)= = - U(x, y, z). Utafiti wa mwendo wa chembe katika uwezo. p. (kwa kukosekana kwa nguvu zingine) ni rahisi sana, kwani katika kesi hii sheria ya uhifadhi wa mechanics hufanyika. nishati, ambayo inafanya uwezekano wa kuanzisha uhusiano wa moja kwa moja kati ya kasi ya chembe na nafasi yake katika mfumo wa jua. Na. MISTARI YA NGUVU- familia ya curves inayoonyesha usambazaji wa anga wa uwanja wa vector wa vikosi; mwelekeo wa vekta ya shamba katika kila hatua inafanana na tangent kwa mstari. Kwa hivyo, kiwango cha S. l. uwanja wa vekta holela A (x, y, z) zimeandikwa kwa fomu:

Msongamano S. l. inaashiria ukubwa (ukubwa) wa uwanja wa nguvu. Dhana ya S. l. iliyoanzishwa na M. Faraday wakati wa utafiti wa sumaku, na kisha ikaendelea zaidi katika kazi za J. C. Maxwell juu ya sumaku-umeme. Maxwell mvutano tensor el.-magn. mashamba.

Pamoja na matumizi ya dhana ya S. l. mara nyingi huzungumza tu juu ya njia za uwanja: nguvu ya umeme. mashamba E, induction ya sumaku mashamba KATIKA na kadhalika.

Ensaiklopidia ya kimwili. Katika juzuu 5. - M.: Encyclopedia ya Soviet. Mhariri Mkuu A. M. Prokhorov. 1988 .

Tazama "UWANJA WA FOMU" ni nini katika kamusi zingine:

Sehemu ya nafasi, katika kila hatua ambayo nguvu ya ukubwa na mwelekeo fulani hufanya juu ya chembe iliyowekwa pale, kulingana na kuratibu za hatua hii, na wakati mwingine kwa wakati. Katika kesi ya kwanza, uwanja wa nguvu unaitwa stationary, na katika ... ... Kamusi kubwa ya Encyclopedic

uwanja wa nguvu- Eneo la nafasi ambalo sehemu ya nyenzo iliyowekwa huko inachukuliwa na nguvu ambayo inategemea kuratibu za hatua hii katika mfumo wa kumbukumbu unaozingatiwa na kwa wakati. [Mkusanyiko wa masharti yaliyopendekezwa. Suala la 102. Mitambo ya kinadharia. Academy...... Mwongozo wa Mtafsiri wa Kiufundi

uwanja wa nguvu- jėgų laukas statuses T sritis Standartisacija and metrologija apibrėžtis Vektorinis laukas, kwario bet kuriame taške esančią dalelę veikia tik nuo taško pad… Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

uwanja wa nguvu- jėgų laukas statusas T sritis fizika atitikmenys: engl. lazimisha uwanja vok. Kraftfeld, n rus. uwanja wa nguvu, n; force field, n pranc. bingwa wa vikosi, m … Fizikos terminų žodynas

UWANJA WA NGUVU- Katika fizikia, neno hili linaweza kutolewa ufafanuzi sahihi, katika saikolojia hutumiwa kwa kawaida kisitiari na kwa kawaida hurejelea athari zozote au zote kwenye tabia. Kawaida hutumiwa kikamilifu - uwanja wa nguvu ... ... Kamusi katika saikolojia

Sehemu ya nafasi (iliyo na kikomo au isiyo na kikomo), katika kila hatua ambayo nguvu ya ukubwa na mwelekeo fulani hufanya kazi kwenye chembe ya nyenzo iliyowekwa hapo, kulingana na tu x, y, z kuratibu za hatua hii, au juu. .. Encyclopedia kubwa ya Soviet

Sehemu ya nafasi, kwa kila hatua, nguvu ya ukubwa fulani na mwelekeo hufanya juu ya chembe iliyowekwa pale, kulingana na kuratibu za hatua hii, na wakati mwingine kwa wakati. Katika kesi ya kwanza, S. p. stationary, na ya pili...... Historia ya asili. Kamusi ya encyclopedic

uwanja wa nguvu- Eneo la nafasi ambalo sehemu ya nyenzo iliyowekwa hapo inachukuliwa hatua na nguvu ambayo inategemea kuratibu za hatua hii katika mfumo wa kumbukumbu unaozingatiwa na kwa wakati ... Kamusi ya maelezo ya istilahi ya Polytechnic

Uwanja wa kimwili- aina maalum ya jambo ambalo hufunga chembe za maada na kupitisha (kwa kasi ya kikomo) athari za baadhi ya miili kwa wengine. Kila aina ya mwingiliano katika asili ina uwanja wake. Lazimisha uga ni eneo la nafasi ambalo chombo cha nyenzo kilichowekwa hapo kinatendwa na nguvu ambayo inategemea (kwa ujumla) juu ya kuratibu na wakati. Sehemu ya nguvu inaitwa tuli, ikiwa nguvu zinazofanya kazi ndani yake hazitegemei wakati. Sehemu ya nguvu, katika hatua yoyote ambayo nguvu inayofanya kazi kwenye sehemu fulani ya nyenzo ina thamani sawa (kwa ukubwa na mwelekeo), ni. zenye homogeneous.

Sehemu ya nguvu inaweza kuwa na sifa mistari ya nguvu. Katika kesi hii, tangents kwa mistari ya shamba huamua mwelekeo wa nguvu katika uwanja huu, na wiani wa mistari ya shamba ni sawa na ukubwa wa nguvu.

Mchele. 1.23.

Kati inaitwa nguvu ambayo mstari wake wa utekelezaji katika nafasi zote hupitia sehemu fulani inayoitwa kituo cha nguvu (point KUHUSU katika Mtini. 1.23).

Sehemu ambayo nguvu ya kati inafanya kazi ni uwanja wa nguvu kuu. Ukubwa wa nguvu F(r), kutenda kwa kitu sawa cha nyenzo (hatua ya nyenzo, mwili, malipo ya umeme nk) ndani pointi tofauti uwanja huo unategemea tu umbali r katikati ya vikosi, i.e.

(- kitengo cha vekta katika mwelekeo wa vekta G) Nguvu zote

Mchele. 1.24. Uwakilishi wa kimkakati kwenye ndege xOy uwanja sare

mistari ya uwanja huo hupitia hatua moja (pole) O; wakati wa nguvu ya kati katika kesi hii kuhusiana na pole ni sawa na sifuri M0(F) = з 0. Vile vya kati vinajumuisha mashamba ya mvuto na Coulomb (na nguvu, kwa mtiririko huo).

Mchoro 1.24 unaonyesha mfano wa uwanja wa nguvu sare (makadirio yake ya gorofa): katika kila hatua ya uwanja huo nguvu inayofanya kazi kwenye mwili huo ni sawa kwa ukubwa na mwelekeo, i.e.

Mchele. 1.25. Uwakilishi wa kimkakati umewashwa xOy uwanja usio na usawa

Mchoro 1.25 unaonyesha mfano wa uga usio sare ambamo F (X,

y, z) *? const na

na si sawa na sifuri 1. Msongamano wa mistari ya shamba katika maeneo tofauti ya uwanja huo si sawa - katika eneo la kulia shamba lina nguvu zaidi.

Nguvu zote katika mechanics zinaweza kugawanywa katika vikundi viwili: nguvu za kihafidhina (zinazofanya kazi katika nyanja zinazowezekana) na zisizo za kihafidhina (au za kutoweka). Nguvu zinaitwa kihafidhina (au uwezo) ikiwa kazi ya nguvu hizi haitegemei sura ya trajectory ya mwili ambayo wanafanya, au kwa urefu wa njia katika eneo la hatua yao, lakini imedhamiriwa tu na nafasi za awali na za mwisho. ya pointi za harakati katika nafasi. Shamba la vikosi vya kihafidhina linaitwa uwezo(au kihafidhina).

Hebu tuonyeshe kwamba kazi iliyofanywa na vikosi vya kihafidhina pamoja na kitanzi kilichofungwa ni sifuri. Ili kufanya hivyo, tunagawanya trajectory iliyofungwa kwa kiholela katika sehemu mbili a2 Na b2(Mchoro 1.25). Kwa kuwa majeshi ni ya kihafidhina, basi L 1a2 = A t. Upande mwingine A 1b2 = -A w. Kisha A ish = A 1a2 + A w = = A a2 - A b2 = 0, ambayo ndiyo ilihitaji kuthibitishwa. Kinyume chake pia ni kweli

Mchele. 1.26.

taarifa: ikiwa kazi ya vikosi kando ya contour iliyofungwa kiholela φ ni sawa na sifuri, basi majeshi ni ya kihafidhina na shamba linawezekana. Hali hii imeandikwa kama kiunganishi cha contour

Mchele. 1.27.

inamaanisha: katika uwanja unaowezekana, mzunguko wa vector F pamoja na contour yoyote iliyofungwa L ni sawa na sifuri.

Kazi ya nguvu zisizo za kihafidhina katika kesi ya jumla inategemea sura ya trajectory na urefu wa njia. Mifano ya nguvu zisizo za kihafidhina ni nguvu za msuguano na upinzani.

Wacha tuonyeshe kuwa nguvu zote za kati ni za kitengo cha nguvu za kihafidhina. Hakika (Mchoro 1.27), ikiwa ni nguvu F kati, basi inaweza kuwa

1 Imeonyeshwa kwenye Mtini. 1.23 uwanja wa nguvu ya kati pia ni uwanja usio na usawa.

kuweka katika fomu Katika kesi hii, kazi ya msingi ya nguvu F

katika uhamisho wa msingi d/ kutakuwa na au

dA = F(r)dlcos а = F(r) dr (tangu rdl = rdl cos a, a d/ cos a = dr). Kisha kazi

ambapo /(r) ni kitendakazi kizuia derivative.

Kutokana na kujieleza kusababisha ni wazi kwamba kazi Juu nguvu kuu F inategemea tu aina ya kazi F(r) na umbali G ( na r 2 pointi 1 na 2 kutoka kituo cha nguvu O na haitegemei urefu wa njia kutoka 1 hadi 2, ambayo inaonyesha asili ya kihafidhina ya nguvu za kati.

Uthibitisho hapo juu ni wa jumla kwa nguvu na uwanja wowote wa kati, kwa hivyo, inashughulikia nguvu zilizotajwa hapo juu - mvuto na Coulomb.

Unaweza kupendezwa na nyenzo zifuatazo