Ускорение при криволинейном движении материальной точки Законы Ньютона

Лекции по физике. Механика, динамика, колебания Молекулярная физика и термодинамика

Энергия волны.

 Перенос энергии волновым движением. Вектор Умова

Пусть в некоторой среде распространяется в направлении оси x плоская продольная волна

.

Выделим в среде элементарный объем dV, настолько малый, чтобы скорость движения и деформацию во всех точках этого объема можно было считать одинаковыми и равными, соответственно , .

Пусть dm - масса элемента среды, dV = Sdx - элементарный объем. Выделенный объем обладает dW - кинетической энергией, связанной с его движением, и dU - потенциальной энергией, связанной с его деформацией.

Введем плотность полной энергии объема dV:

 ,

где - плотность кинетической энергии, - плотность потенциальной энергии. Лекции и задачи по физике

Вычислим  и .

 , (3)

 где   - плотность среды.

 . (4)

При вычислении  использован закон Гука: , где -напряжение,  - относительная деформация, Е- модуль Юнга.

Модуль Юнга выразим через фазовую скорость волны v, согласно соотношению:

.

Тогда для плотности энергии среды в волновом поле получим следующее выражение:

  .

Подставив сюда

,

,

и приняв во внимание, что , получим

 . (5)

В случае поперечной волны для плотности энергии получается такое же выражение.

Из (5) следует, что плотность энергии каждый момент времени в разных точках пространства различна. В одной и той же точке плотность энергии изменяется со временем по закону квадрата синуса.

Стоячие волны Если в среде распространяется одновременно несколько волн, то колебания частиц среды оказываются геометрической суммой колебаний, которые совершали бы частицы при распространении каждой из волн по отдельности.

Колебания струны В закрепленной с обоих концов натянутой струне при возбуждении поперечных колебаний устанавливаются стоячие волны, причем в местах закрепления струны должны располагаться узлы.

Гидродинамика (Элементы механики сплошных сред) Линии и трубки тока. Теорема о неразрывности струи.

Стационарное движение идеальной жидкости. Уравнение Бернулли.

Истечение жидкости из отверстия Рассмотрим истечение жидкости из небольшого отверстия в широком открытом сосуде.

Наблюдается два вида течения жидкости (газа): Ламинарное (слоистое) течение - течение, при котором жидкость как бы разделяется на слои, которые скользят друг относительно друга, не перемешиваясь.

Молекулярная физика и термодинамика Существует два метода изучения свойств вещества: молекулярно-кинетический и термодинамический.

При изучении кинематики и динамики вращательного движения следует обратить внимание на связь между угловыми и линейными характеристиками. Здесь вводятся понятия момента силы, момента инерции, момента импульса и рассматривается закон сохранения момента импульса
Закон сохранения механической энергии