Лекции.Орг


Поиск:




Категории:

Астрономия
Биология
География
Другие языки
Интернет
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Механика
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Транспорт
Физика
Философия
Финансы
Химия
Экология
Экономика
Электроника

 

 

 

 


Фазовые переходы, не связанные с




Есть векторная величина, равная первой

производной радиуса-вектора движущей-

движущейся точки по времени. Так как секущая в пределе совпадает с касательной, то вектор скорости направлен по касательной к траектории в сторону движения

(рис. 3). По мере уменьшения t длина пути все больше будет приближаться к | |,

поэтому модуль мгновенной скорости

Таким образом, модуль мгновенной скорости равен первой производной пути по времени:

(2).

При неравномерном движении модуль

мгновенной скорости с течением времени

изменяется. В данном случае пользуются

скалярной величиной -средней скоростью неравномерного движения:

Из рис. 3 вытекает, что

так как , и только в случае пря-

прямолинейного движения

Если выражение ds = vdt (см. форму-

формулу 2) проинтегрировать по времени

в пределах от t до ,то найдем длину

пути, пройденного точкой за время : (3)

В случае равномерного движения

числовое значение мгновенной скорости

постоянно; тогда выражение 3 примет вид

Длина пути, пройденного точкой за

промежуток времени от определяется

интегралом

Ускорение и его составляющие

В случае неравномерного движения важно

знать, как быстро изменяется скорость

с течением времени. Физической величиной, характеризующей быстроту

изменения скорости по модулю и направлению, является ускорение.

Рассмотрим плоское движение,

т. е. такое, при котором все участки

траектории точки лежат в одной плоскости.

Пусть вектор задает скорость точки А в момент времени t.

За время движущаяся точка перешла в положение В и приобрела скорость, отличную от как по модулю, так и направлению и равную .Перенесем вектор в точку А и найдем (рис.4).

Средним ускорением неравномерного

движения в интервале от t до на-

называется векторная величина, равная от-

отношению изменения скорости к

интервалу времени :

Мгновенным ускорением (ускорением) материальной точки в момент времени t

будет предел среднего ускорения:

Таким образом, ускорение а есть векторная величина, равная первой производной

Скорости по времени.

Разложим вектор на две составляющие. Для этого из точки А (рис. 4) по направлению скорости отложим вектор , по модулю равный . Очевидно, что вектор , равный , определяет изменение скорости по модулю за время по модулю: . Вторая же составляющая

вектора вектора характеризует изменение скорости за время no направлению.

Тангенциальная составляющая ускорения , т.е равна первой производной по времени от модуля скорости: она определяет быстроту изменения скорости по модулю.

Найдем вторую составляющую ускорения. Допустим, что точка В достаточно близка к точке А, поэтому можно считать дугой окружности некоторого радиуса г, мало отличающейся от хорды АВ.

Тогда из подобия треугольников АОВ

и EAD следует но т.к.

AB = , то

В пределе при получим

Поскольку , угол EAD стремится

к нулю, а так как треугольник EAD равнобедренный, то угол ADE между и стремится к прямому. Следовательно, при векторы и оказываются взаимно перпендикулярными. Так как вектор скорости направлен по касательной к траектории, то вектор , перпендикулярный вектору скорости, направлен к центру ее кривизны. Составляющая ускорения

называется нормальной составляющей

ускорения и направлена по нормали к

траектории к центру ее кривизны (поэтому

ее называют также центростремительным

ускорением). Полное ускорение тела есть

геометрическая сумма тангенциальной и

нормальной составляющих (рис.5):

 

Итак, тангенциальная составляющая

ускорения характеризует быстроту изме-

нения скорости по модулю (направлена по

касательной к траектории), а нормальная

составляющая ускорения — быстроту из-

изменения скорости по направлению (на-

(направлена к центру кривизны траектории). Составляющие

В зависимости от тангенциальной и

нормальной составляющих ускорения

движение можно классифицировать следую-

следующим образом:

1) = 0, = 0 — прямолинейное равномерное движение;

2) прямолинейное равнопеременное движение. При таком виде движения

Если начальный момент времени а начальная скорость , то, обозначив и , получим a = (v — vo)/t,

откуда

Проинтегрировав эту формулу в

пределах от нуля до произвольного момента

времени t, найдем, что длина пути, прой-

пройденного точкой, в случае

равнопеременного движения

3) , - прямолинейное

движение с переменным ускорением;

4) При ско-

скорость по модулю не изменяется, а

изменяется только по направлению. Из формулы следует, что радиус кривизны должен быть постоянным. Следовательно, движение по окружности является равномерным

5) - равномерное криволинейное движение

6) - криволинейное равнопеременное движение

7) - криволинейное движение с переменным ускорением

2) Фазовые переходы 1 рода. Уравнение Клапейрона-Клаузиуса. Фазовые переходы 2 рода. Фазой называется термодинамически

равновесное состояние вещества, отличающееся по физическим свойствам от других возможных равновесных состояний того же вещества. Если, например, в закрытом

сосуде находится вода, то эта система

является двухфазной: жидкая фаза —

вода; газообразная фаза — смесь воздуха

с водяными парами. Если в воду бросить

кусочки льда, то эта система станет трехфазной, в которой лед является твердой

фазой. В пределах одного агрегатного состояния вещество может находиться в нескольких фазах, отличающихся по своим свойствам, составу и строению. Переход вещества из одной фазы в другую - фазовый переход - всегда связан с качественными изменениями свойств вещества.

Различают фазовые переходы двух родов. Фазовый перед I рода (например,

плавление, кристаллизация и т. д.)

сопровождается поглощением или выделением теплоты, называемой теплотой фазового перехода. Фазовые переходы I рода характеризуются постоянством

температуры, изменениями энтропии и объема.

Например, при плавлении телу

нужно сообщить некоторое количество

теплоты, чтобы вызвать разрушение

кристаллической решетки. Подводимая

при плавлении теплота идет не на нагрев

тела, а на разрыв межатомных связей,

поэтому плавление протекает при

постоянной температуре. В подобных переходах -

из более упорядоченного

кристаллического состояния в менее упорядоченное

жидкое состояние — степень беспорядка

увеличивается, т. е., согласно второму началу

термодинамики, этот процесс связан с

возрастанием энтропии системы. Если

переход происходит в обратном направлении

(кристаллизация), то система теплоту вы-

выделяет.

Фазовые переходы, не связанные с





Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2017-02-11; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 272 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

Неосмысленная жизнь не стоит того, чтобы жить. © Сократ
==> читать все изречения...

4329 - | 4003 -


© 2015-2026 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.01 с.