Cтраница 4
Орбитой искусственного спутника обычно бывает не круг, а эллипс, один из фокусов которого лежит в центре Земли. Наиболее удаленная точка эллиптической орбиты спутника - афелий - находится далеко за пределами атмосферы, а наиболее близкая точка - перигей - может отстоять менее чем на 100 км от земной поверхности. При движении вблизи перигея спутник испытывает заметное торможение: его полная энергия, высота орбиты и период обращения убывают, хотя окружная скорость увеличивается, так как убыль потенциальной энергии больше прироста кинетической. [46]
Представляется мало вероятной мгновенная ассоциация отдельных молекул пара и образование большой массы конденсата в тот момент, когда наступает состояние необходимого насыщения или пересыщения, пара. Естественно предположить, что еще до достижения состояния насыщения имеет место частичная ассоциация молекул, которая становится: тем значительнее, чем ближе состояние пара к состоянию насыщения, необходимого для достижения максимума ассоциации. Если две одиночные молекулы сталкиваются друг с другом, то вследствие упругого характера этого удара кинетическая энергия обеих молекул возрастает: на величину, как раз равную убыли потенциальной энергии взаимодействия молекул. Поэтому при ударе двух молекул с равной энергией кинетическая энергия их становится настолько большой, что силовое: взаимодействие молекул не в состоянии удержать их вместе, и обе молекулы после удара разлетятся на такие же расстояния друг от друга, как и до столкновения. Таким образом, в результате столкновения двух молекул с одинаковой энергией устойчивая двойная молекула образоваться не может. Однако дело совершенно меняется, если допустить, что помимо двойных столкновений, в газе осуществляются еще и тройные столкновения. [47]
Конечное положение уровня воды в сосуде для рассматриваемого случая ag показано на рис. 14.1, в. На основании закона сохранения энергии можно утверждать, что увеличение внутренней энергии воды равно убыли ее потенциальной энергии в эффективном поле тяжести gV при переходе из начального состояния в конечное. Из рис. 14.1, в видно, что перемещение воды в сосуде в конечном счете свелось к тому, что часть жидкости в объеме, обозначенном Л, перешла в положение В. Теперь убыль потенциальной энергии воды вычисляется элементарно. [48]
Может показаться, что такая связь введена искусственно. Однако на деле оказывается, что соотношению (2.25) удовлетворяют силы весьма разнообразного происхождения, в том числе силы упругости, силы тяготения и многие другие. Функция U ( x y z) определяет весьма важную физическую величину, которая называется потенциальной энергией тела. Согласно (2.27) работа силы численно равна убыли потенциальной энергии. [49]
В теплоизолированный медный сосуд 1, заполненный водой, погружена мешалка 2, снабженная лопатками. К стенкам сосуда также прикреплены лопатки 3, затрудняющие движение воды при вращении мешалки. Мешалка приводится во вращение за счет опускания связанного с ней тросом через блок 5 груза 4 весом G. При опускании на высоту Дй работа, производимая грузом ( и, следовательно, мешалкой), равняется убыли потенциальной энергии груза СДА. Тепло, выделившееся в сосуде с водой, вычисляется по повышению температуры воды, измеряемой термометром. [50]
В механике большое значение имеет принцип стремления к минимуму потенциальной энергии. Тело самопроизвольно стремится приблизиться к Земле и при этом его потенциальная энергия уменьшается. Таким образом, потенциальная энергия является мерой стремления тела к Земле. Убыль потенциальной энергии не зависит от пути тела, а зависит только от начальной и конечной высоты. [51]