Cтраница 2
Наряду с кинетической энергией важную роль в механике играет понятие потенциальной энергии, которое также тесно связано с понятием работы. Но если кинетическая энергия материальной точки определяется, наряду с массой, модулем ее скорости, то потенциальная энергия, как мы увидим, зависит от положения тела в пространстве. [16]
При изучении механики системы точек будет показано, что понятие потенциальной энергии тесно связано с механической моделью материальных объектов и дальнодействием: потенциальная энергия есть энергия взаимодействия материальных точек на некоторых расстояниях друг от друга и определяется этими расстояниями, поэтому и является инвариантной величиной. [17]
При изучении движения материальной точки в силовом потенциальном поле весьма большое значение имеет понятие потенциальной энергии. Потенциальная энергия материальной точки представляет собой особый вид энергии, которым обладает точка, находящаяся в силовом потенциальном поле. [18]
Заканчивая эту главу, мы введем еще одно важное понятие, тесно связанное с понятием потенциальной энергии и работы. Представим себе сначала возможно более простую систему, состоящую из двух материальных точек; одна материальная точка постоянно находится в точке дгр jf-p Zj пространства и имеет массу т другая - в переменной точке ( дг, у z) ( эту переменную точку называют точкой воздействия); масса ее равна единице. Мы предполагаем, что обе массы действуют друг на друга по закону тяготения. Рассмотрим действие силы на точку с массой, равной единице. [19]
Если на систему действуют только консервативные и гироскопические силы, то для такой системы можно ввести понятие потенциальной энергии. Примем какое-либо произвольное положение системы, характеризующееся заданием координат ее материальных точек, условно за нулевое. Работа, совершаемая консервативными силами при переходе системы из рассматриваемого положения в нулевое, называется потенциальной энергией системы в первом положении. Работа консервативных сил не зависит от пути перехода, а потому потенциальная энергия системы при фиксированном нулевом положении зависит только от координат материальных точек системы в рассматриваемом положении. Иными словами, потенциальная энергия системы U является функцией только ее координат. [20]
Если на систему действуют одни только консервативные и гироскопические силы, то можно для нее ввести понятие потенциальной энергии. Какое-лй произвольное положение системы, характеризующееся заданием-а Шоординат ее материальных точек, условно примем за нулевое. [21]
Отсюда видно, что при рассмотрении всех свойств потенциального силового поля вместо силовой функции можно пользоваться понятием потенциальной энергии. [22]
Наряду с делением сил, действующих на частицы системы, на внешние и внутренние, для введения понятия потенциальной энергии нужно разбить все силы на две группы по другому признаку. [23]
Такие силы ( силовые поля) называют консервативными ] для них и только для них может быть введено понятие потенциальной энергии. [24]
В разделе Теория поля мы познакомимся с другими видами сил, работа которых не зависит от формы траектории и которым в соответствии с этим можно сопоставить понятие потенциальной энергии. [25]
Далее, если на тело действуют внешние силы и сумма работ этих сил при круговом процессе, при котором после ряда каких угодно перемещений тело возвращается в свое первоначальное положение, равна нулю, то мы можем ввести, как в § 30, понятие потенциальной энергии. Работа таких сил при перемещении системы равна уменьшению потенциальной энергии. [26]
Развивая концепцию отключения взаимодействия, он полагал, что наиболее четкой мерой взаимодействия может служить функция BF - F, где F и F - свободные энергии модельной ( без взаимодействия) М и реальной М систем, и что эта функция служит продолжением понятия механической потенциальной энергии в область систем, свойства которых зависят от температуры. Таким образом, е должна быть наиболее просто связана с физическими свойствами реальных систем и их строением. [27]
По существу, достаточно одной из функций П или U. Понятие потенциальной энергии было введено раньше, чем силовая функция. Силовая функция более удобна, так как некоторые формулы, содержащие эту функцию, не имеют знака минус. [28]
Примечательна теорема о сохранении энергии, данная Герцем в такой форме: Энергия находящейся в произвольном движении свободной системы не изменяется со временем. Герц расшифровывает понятие потенциальной энергии ( в общем, не слишком ясное) как кинетиче скую энергию скрытых систем. [29]
В молекуле движение электронов и ядер можно с хорошим приближением рассматривать раздельно, так как атомы в молекуле движутся много медленнее, чем электроны. Это позволяет ввести понятие потенциальной энергии ядер в молекулах и рассматривать электронные состояния молекулы независимо от колебательно-вращательных состояний. Адиабатическое приближение при описании динамической системы ( например, элементарной химической реакции) основано на разделении переменных по характерным величинам скоростей движения для различных степеней свободы. В адиабатическом элементарном акте не происходит изменения мультиплетности системы. [30]