Механическое состояние - система
Cтраница 3
Изменения мощности при всех процессах, происходящих в электрической системе, не могут совершаться мгновенно, так как они связаны с изменением запаса механической и электромагнитной энергии в отдельных элементах системы. Однако при рассмотрении многих электромеханических процессов, скорость протекания которых в значительной мере определяется механическим состоянием системы, а также при упрощенных расчетах обычно принимают, что электромагнитные процессы, появляющиеся при изменении схемы системы, отключении какого-нибудь элемента, включении нагрузки или коротком замыкании, не препятствуют мгновенному изменению активной электрической МОЩНОСТИ. [31]
Если индекс i меняется непрерывно, то суммирование по нему заменяется интегрированием. Следует помнить, однако, что только для полного ансамбля такое состояние можно рассматривать как чистое квантовое или классическое механическое состояние системы. [32]
Часто приходится рассматривать механическую систему, состоящую из нескольких взаимодействующих тел. Если известны силы взаимодействия между телами и внешние силы, действующие на каждое из тел, то для нахождения движения системы приходится решать систему уравнений, состоящую из уравнений движения для каждого из тел. Механическое состояние системы частиц определяется заданием координат и скоростей всех частиц в один и тот же момент времени. Уравнения движения описывают изменение этого состояния со временем. Аналитическое решение задачи нахождения механического поведения системы взаимодействующих тел сопряжено с огромными математическими трудностями. Так, например, до сих пор не решена в общем виде задача о движении даже трех взаимодействующих тел при произвольных начальных условиях. Однако численный расчет движения системы взаимодействующих частиц не содержит ничего принципиально нового по сравнению с расчетом движения одной материальной точки во внешнем поле. При приближенном вычислении скорость и радиус-вектор каждой из частиц находятся с помощью той же самой процедуры по формулам (4.2) - (4.4), только при определении ускорений частиц в каждый момент времени с помощью уравнений движения в этих уравнениях, кроме внешних сил, учитываются и силы взаимодействия между частицами. [33]
Часто приходится рассматривать механическую систему, состоящую из нескольких взаимодействующих тел. Если известны силы взаимодействия между телами и внешние силы, действующие на каждое из тел, то для нахождения движения всех этих тел приходится решать систему уравнений, состоящую из уравнений движения для каждого тела. Механическое состояние системы частиц определяется заданием положений и скоростей всех частиц в один и тот же момент времени. Уравнения движения позволяют найти изменение этого состояния со временем. [34]
Однако в ряде случаев на механическую систему могут накладываться связи, уменьшающие это число. Простым примером является центробежный регулятор, который можно представить себе как систему из двух связанных шариков, которые могут раздвигаться и крутиться около общей оси. Ясно, что заданием расстояния точки от оси вращения и азимутального угла по отношению к произвольной линии мы однозначно определяем механическое состояние системы. Две координаты и две скорости изменения этих координат являются параметрами этого состояния. [35]
Механика изучает закономерности простейшей формы движения - - относительного перемещения тел в пространстве со временем. Термодинамика и статистическая физика рассматривают явления, обусловленные совокупным действием огромного числа непрерывно движущихся молекул или других частиц, из которых состоят окружающие нас тела. Благодаря очень большому количеству частиц беспорядочное их движение приобретает новые качества: макроскопические свойства систем из большого числа частиц в обычных условиях совершенно не зависят от начального положения этих частиц, в то время как механическое состояние системы существенно зависит от начальных условий. Это один из примеров диалектического закона перехода количественных изменений в качественные: возрастание количества механически движущихся частиц в системе порождает качественно новый вид движения - тепловое движение. [36]
Механика изучает закономерности простейшей формы движения: - относительного перемещения тел в пространстве во времени. Термодинамика и статистическая физика рассматривают явления, обусловленные совокупным действием огромного числа непрерывно движущихся молекул или других частиц, из которых состоят окружающие н с тела. Благодаря очень большому количеству частиц беспорядочное их движение приобретает новые качества: макроскопические свойства систем из большого числа частиц в обычных условиях совершенно не зависят от начального положения этих частиц, в то время как механическое состояние системы существенно зависит от начальных условий. Это один из примеров диалектического закона перехода количественных изменений в качественные: возрастание количества механически движущихся частиц в системе порождает качественно новый вид движения - тепловое движение. Тепловое движение представляет собой изменения системы, обусловленные ее атомистическим строением и наличием огромного числа частиц; оно связано с молекулярным механическим движением, но этим не исчерпывается его сущность. Энгельс, - заключает в себе механическое движение, - перемещение больших или мельчайших частей материи; познать эти механические движения является первой задачей науки, однако лишь первой ее задачей. Но это механическое движение не исчерпывает движения вообще. Движение - это не только перемена места; в надмеханических областях оно является также и изменением качества. Открытие, что теплота представляет собою некоторое молекулярное движение, составило эпоху в науке. [37]
 |
Фазовая траектория гармонического осциллятора. [38] |
Если рассматриваемая система возвращается в исходное состояние, то соответствующая такому движению линия замыкается. Плоскость х, vx называется фазовой плоскостью, а кривая, по которой движется изображающая точка при изменении механического состояния системы, называется фазовой траекторией. [39]
С точки зрения молекулярной гипотезы всякое тело есть система взаимодействующих молекул, то есть не что иное, как механическая система, нечто вроде рычагов и шестеренок. А состояние такой системы задается, как мы только что видели, взаимным расположением и скоростями ее частей - в нашем случае молекул. Что же, оказывается, дело обстоит не так уж сложно. Термодинамическое макросостояние есть не что иное, как механическое состояние системы молекул. [40]
Страницы: 1 2 3