Woo! Tube

29 Декабрь 2009

36. Электротеллургическое поле. Региональные и локальные

написано в рубрике: Новости — Метки: Региональные, Электротеллургическое поле — admin @ 0:36

Зем эл-во представл собой ед целое, сост из электр поля зем коры(электротеллур поля) и электрич поля атм.

Электротеллурич поле представл собой поле сравнит слаб естеств электрич токов верхн слоев зем коры. Сущ регион и локал электротеллур поля. Первые из них обнаруж на значит территориях, соизмерим с континентами или ок, вторые – на сравнит небольших площ зем или вод пов-ти. Электротеллур поле представл собой сумму регион и локал полей, имеющ различ происхожд и неодинак пространств-врем измен напряж-ти `Е.

Возникнов и возмущ электротеллурич поля обязано ряду факторов, кот условно можно объедин в сл. группы:

ионосферно-электрич проц (колеб ионосф, поляр сияния);
погранично-электрич проц (фильтрационно - электрич проц, конвективные токи в тропосф и зем коре, грозовые проц и т.д.);
литосферно-электрич проц (контактные напряжения, термоэлектрич и химико-электрич проц).

Кроме указ имеются и др возбуд электротеллурич поля: теллурич (зем) токи, обязанные своим возникнов конвектив движ в зем ядре; проц взаимодейств Солнца и космич лучей с геомагнит полем; прилив эффекты в гравитац поле сист Солнце – Земля – Луна; магнит бури и др. Под совместн влиянием всех указ основн возбудит возник электротеллурич поля регион масштаба.

Регион электрич поля – нестац электрич поля, особ во время электромагн бурь. В спокойн периоды плотн теллурич токов для различ уч-ов зем пов-ти прим одинакова и в сред составл 2 А/м². Зная знач удельн электрич сопротивл пород земли r можно рассчит `Е.

Большой вклад в знач `Е регион полей вносит геологич обстановка. Там, где на большую глуб шир распростр гор породы с малым электрич сопротивл, интенсивн полей слаб; в зонах пород высок сопротивл наблюд поля с повыш знач `Е.

Истинное направл электротеллурич поля указать невозможно, так как оно непрерывно мен, однако наблюд завис-ть его сред направл от географ шир места; на равн в умер шир отмеч меридианные токи, в поляр и экватор зонах – широтные. Прич такой резкой смены направл теллурич токов неизвестны. Однако, в люб момент врем в поверхн слое зем коры циркулир теллурич токи, образующ обширн замкнутые токовые системы (вихри). Интенсивность токовых систем связана с относит движ Солнца т.о., что мах знач в умер шир она достиг в дневн вр тепл периода года.

Суточ вариации регион-го поля хар-ся наличием в основном 2 пиков.

Амплитуда суточ вариаций (dЕ_j) и (dЕ_l) не остается постоянной; установл 27 – суточная последоват-ть ее мах и 11-летний период измен амплитуды сут хода регион поля, что соответств периоду солн активности. Это свидетельств о связи сут вариаций регион-го поля с активн Солнца.

Локал электрич поля. Они возник под влиян местн возбудитлей, основн из кот явл контакты гор пород, различ св-ми и особ хим составом. Фильтрация пластовых вод в водоносных гориз, атм осадков в зоне аэрации, реч и мор теч, водопады и руд тела также возбужд локал поля. Каждый из этих возбудителей созд собств электрич поля, в сумме составл, наприм, электрич поле речного потока.

Комментариев (0)

35. Электропроводимость атмосферы….

написано в рубрике: Новости — Метки: Электропроводимость атмосферы — admin @ 0:34

Вследствие содерж электрич заряж частиц атм облад электропроводностью. К числу осн возбудит электр заряж частиц в атм, или осн ионизаторов атм, относ космич лучи, солн и зем радиации. Косм лучи на 90% сост из протонов, около 7% ядер гелия и на долю др эл-ов прих 3%. Ч-цы косм лучей облад очень большой энерг, при взаимодейст с атомами атм эти ч-цы порождают обильн ливни электронов, кот достиг зем пов-ти и проник в глубь зем коры. Быстр эл-ны теряют свою энерг в атм в рез-те различ механизмов взаимодейств с вещ-ом, и в конеч итоге возник ливни своб заряж ч-ц, обеспеч электр пров-ть атм. С ростом высоты прим до 18 км мощн косм ионизации увелич пропорц росту потока косм лучей.

Преобл ч-ть солн рад УФ- и рентген-го диапаз поглощ в верх слоях атм. Этот процесс сопровожд ионизацией атомов атм.

Зем рад ионизирует атм в непосредств близости у пов-ти Земли. Это происх гл. образом за счет поступл из зем коры продуктов радиоакт распада тяж эл гор пород. Ионы образ в призем слое атм, а затем турбулентным обменом и вертик движ переносятся до выс 4-5 км.

В атм ионы образ также в рез-те ее загрязн продуктами атомной пр-ти и испыт ядерн оружия, а также коротковолнов излуч звезд, за счет метеорных ч-ц и др. ионизаторов.

Наряду с ионизацией в атм происх обрат процесс–рекомбинация эл и ионов, скор кот неодинакова на различ высотах. Это же относится и к мощ-ти ионизаторов. Поэтому вертик профиль концентрац ионов и эл в атм имеет слож хар-р.

Электр пров-ть атм возд зависит от концентр носителей положит и отриц зарядов и их подвижн. Периодич колеб концентр носителей заряда имеют весьма слож хар-р, но обычно летом их конц вблизи зем пов-ти выше, чем зимой. В суточном ходе мах конц ионов наблюд в утр часы, мин– во 2-й полов дня.

ИОНОСФЕРА. Если по измен темп-ры можно различ 5 слоев, то по степ ионизации газов возд атм подраздел на 4 слоя: D, E, F₁ и F₂. Иониз вызвана поглощ солн радиации. УФ ионизирует молек О₂ и N₂. Исчезнов эл и ионов может происх в рез-те их рекомбин, а также перехода в др объем, располож по соседству с данным или знач дальше. Поэтому электр конц в данном месте зависит от скор ионизации, от скор рекомбинации, а также от того, какое кол-во своб эл уйдет из данного единичного объема в ед врем. Этот посл процесс наз. дивергенцией. Зн прир образ-я ионосф и ее поведение завис от мн причин.

Очевидно, что движ атм газа влияет на измен электронной конц в ионосфере. Но сущ и др силы, кот приводят в движение эл и перераспред электронную конц в ионосфере. Это в первую очередь электрич и магнит поля.

Первонач ионосф слои были обнаруж в эксперим по распростр радиоволн. Излученные вверх радиоволны коротковолн диапазона возвращ к Земле, будучи отраженными в верхней атм неким электрич экраном. Затем было установлено, что этим экраном служит слой эл. Там же нах-ся и слой положит ионов, но они из-за их относит большой массы не влияют на распростр радиоволн.

Один из таких слоев был обнаруж ок выс 300 км (эта выс мен в завис от сезона, широты, врем суток и др. факторов). Это тот слой, кот обознач символом F. На выс ок 100 км был обнаруж еще один ионосф слой, назв слоем Е (слой Хивисайда). Этот слой подобен гигант зеркалу, от кот отраж радиоволны. При этом они могут распростр дальше, чем следовало бы ожидать, если бы они распростр без отраж.

Затем было установл, что ниже слоя Е также им своб эл, хотя и в меньших кол-вах, чем выше. Этот слой назван слоем D, и главн его влияние на распростр радиоволн заключ в том, что в нем радиоволны коротковолн диапазона поглощаются.

Мощ воздейств электромаг излуч на ионосф позвол создать геофиз оружие. США имеют на Аляске и в Норвегии антенные поля для высокочастотн электромагн воздейств на атм, способн вызывать бури, разряды и т.д. В Рос также была 1 такая установка, но зимой не слили воду из труб ® все полопалось.

Электр поле атм всегда направл норм к зем пов-ти.

Комментариев (0)

18. Основные положения молекулярно-кинетической теории строение вещества. Межмолекулярные силы. Агрегатные состояния вещества.

написано в рубрике: Новости — Метки: Основные положения — admin @ 0:32

В осн молек-кинет теории строен вещ-ва лежат след 3 полож:

1)Всякое тело в прир в каком бы сост оно не находил – тв, жид или газообр, не явл сплошн, а сост из больш числа молекул.

2)Молек люб вещ-ва наход в сост непрерыв движ, хар-ной особен кот явл его беспорядочн или хаотичн.

3)Между молек в вещ-ве действ одноврем силы притяж и силы отталк. С увелич расстоян между молек они быстро уменьш. Силы отталк преобл на весьма мал расстоян, а силы притяж на более далек расстоян. Межмолек силы явл коротко действ силами.

Всякое вещ-во сост из молек, состоящ из атомов.

Молекулы – это наимен частицы в-ва, сохран все его хим св-ва. Различ видов молек известно огромн число, различ же ат совсем немн, причем в прир их встреч всего 88, а остальн получ искусств путем.

Массы ат и молек чрезвыч малы (10^-23–10^-24г)В хим и физ введ спец ат ед массы-(1/12 массы изотопа ат углер С¹².)

Относит ат мас хим элем – отнош мас ат этого элем к 1/12 мас ат углер С¹². Аналогич, относит молек мас в-ва – отнош мас молек этого в-ва к 1/12 массы ат углер С¹². Молек масса равна сумме ат масс вход в состав молек ат.

Ед кол-ва в-ва явл моль – такое кол-во в-ва, кот содерж столько частиц, сколько ат содерж в 0,012 кг изотопа углер С¹². Из определ след, что моль люб в-ва, независ от того, в каком сост оно наход, содерж одинак число молек. Постоян Авогадро N_A=6,02×10²³ 1/моль – число молек, содерж в 1 моле люб в-ва.

Сами ат также явл слож сист, сост из полож заряж ядер и электрон оболочек. Ядро ат им размеры порядка 10^-13 см и в нем сосредот почти вся масса ат. Электр заряд ядра положит, по абсолют велич равен сумме зарядов ат электр нейтрал ат. Атом в целом нейтрален.

Между ат и молек сущ силы взаимод, кот по своей прир явл электрич силами – силами взаимод между заряж частицами, из кот сост ат и молек. Так как в ат имеются частицы с разн знаками электрич зарядов, то сущ силы притяж и отталк. Заряды в ат и молек могут быть располож не вполне симметр, а как бы раздвин др относит др на некот расстоян. Такая асимметр в располож зарядов в молек может появ из-за взаимод зарядов. Между молек, даже нейтрал, возник силы притяж. На малых расстоян эти силы притяж компенсир силами отталк, кот обусловл электростат отталк.

Силы межмолек взаимод определ стр-ру в-ва и хар-р молекуляр движ в нем.

В газах сред расстоян между молек во много раз бол раз-ров молек., а зн межмолек силы незначит. В разреж газе можно счит, что движ кажд молек происх практич без действ сил, т.е. прямолин и равномер. Прямолин движ молек в таком газе наруш лишь при столкнов его молек между собой или со стенками сосуда. В газообр сост в-ва молек соверш хаотич поступат движ. В газе отсутств всяк порядок не только в направл движ молек, но и в размещ их в пр-ве для люб мом врем. В-во в газообр сост не сохр ни формы, ни объема.

В тв кристал телах расстоян между частицами много меньше, чем в газах, а межмолек взаимод сильнее. В-во в тв сост сохр как форму, так и объем. В кристалле ч-цы не могут разорв свои связи с ближ соседями. Они колебл ок некот неподвиж положен равновес, кот распредел в пр-ве не хаотич, а закономерно (кристаллич реш).

В жидк сочет св-ва, типич для кристалл и газов. Жидк сост хар-ся тем, что в-во стрем сохр объем, но не сохр формы. Молек жидк колебл, но полож равновес, около кот соверш эти колеб, не остаются неподвиж, как в кристаллах, а непрер мен. Время, в теч кот молек в жидк колебл около определ полож равновес – время оседл жизни молек.

При повыш Т жидк время оседл жизни молек быстро уменьш, т.е. молек чаще перескак с одного места на др, и жидк по своим св-вам приближ к плотн газам: в жидк колебат движ ч-ц сочет с поступат перемещ их из одного полож равновес в др.

Несмотря на различ хар-р движ молек в газах, жидк и тв телах, общим для всех этих случаев явл то, что молек движ всегда им беспоряд хар-р, т.е. скор молек не имеют к-л преимущ направл, а распредел хаотич по всем направл. Интенсивн этого хаотич движ молек, его эн и определ теплов сост тел. Поэтому хаотич движ молек в в-ве наз тепл движ.

Иногда молек жидк соед в агрегаты, сост из больш числа молек, причем агрегат располож их определ образом упорядочено. В этом случ жидк облад некот св-ми, хар-ми для тв кристаллич тел (жиде крист).

Комментариев (0)

16. Элементы механики жидкостей. Основные определения. Уравнение неразрывности.

написано в рубрике: Новости — Метки: Уравнение неразрывности, Элементы механики жидкостей — admin @ 0:30

Формулы: http://www.dink.ru/ref/mekgid.php

16. ЭЛЕМ МЕХ ЖИДК. ОСН ОПРЕДЕЛ. УР-Е НЕРАЗРЫВ.

прилож конеч силы тем большие по велич, чем больше их сжатие. При их сжатии возник силы, препятств сжатию, В отлич от тв тела в жидк и газе возмож значит смещ составл их частиц относит др друга. Поэтому жидк и газы не им собств формы и всегда приним форму сосуда, в кот они содерж. Они не облад упругостью по отнош к деформац, вызыв измен формы без измен объема. Но они облад упруг по отнош к деформац сжатия, т.к. для измен их объема на конечную велич к ним необход причем велич их возраст с возраст велич деформац сжатия. Однако сжимаемость жид мала и в движ жидкости, если V_ж< V_звука, ею можно пренебречь.

Реал жидк вязкая. Если силы внутр трения малы по сравн с др действ в ней силами (давление, тяжести), то жидк можно счит практич не вязкой. Воображ жидк, соверш не облад вязкостью, наз. идеальной.

Изучая движ жидк необязат следить за движ каждой ее частицы. Движ жидк будет известно, если в кажд точке той обл пр-ва, где теч жидк, задан вектор скор проходящ ч-з нее частиц жидк как функц врем. Такое поле скоростей, т.е. обл пр-ва, кажд точке кот поставл в соответств вектор скор частиц жидк, проходящ ч-з нее в различ мом врем, наз. потоком жидк. В данный мом врем скор в разн точ потока жидк различ по велич и по направл и могут измен во врем.

Если ни в одной из точ потока скор с теч врем не измен, то поток наз. стационарн. Но в разн точ стационар потока скор могут быть различн.

Для нагляд хар-ки потока жидк польз линиями тока. Это такие линии, касательные к кот в кажд их точке параллел скор частиц, проходящ в дан мом врем ч-з эти точки потока.

Движ жидк наз. установивш (стационарн), если скор жидк в кажд точке объема не измен с теч врем. В случ установивш движ жидк линии тока остаются неизмен и частица жидк, находясь в дан мом врем на некот линии тока, все время остается на этой линии тока. При стационар движ траект частиц жидк совпад с лин тока. Если поток нестацион, то линии тока не совпад с траект частиц жидк.

Линии тока нигде не могут пересек одна с др, т.к. в некот точке потока в дан мом врем может наход только 1 частица жидк, облад определ скор.

Ч-ть потока, огранич бок поверхн, образов лин тока, наз. трубкой тока. В стационар потоке жидк люб трубка тока не измен с теч врем. Кроме того, если поток стационар, то внутри дан труб тока все время движ одни и те же частицы жидк. Жидк в дан случ не может ни вход в трубку тока, ни выход из нее ч-з бок пов-ть, т.к. скор частиц, движ непосредств у бок пов-ти трубки, направл по касат к ней и не имеют составляющих, перпендик ей. Линии же тока, проход внутри и вне трубки, не пересек линий, образ ее бок пов-ть.

В различ участках стац потока идеал жидк скор ее частиц неодинак. Пусть идеал несжим жидк теч по трубе с изменяющ вдоль ее длины попереч сеч.

Выберем в трубе тока 2 попереч сеч: S₁, где скор теч жидк `V₁ и S₂ c `V₂. Т.к. жидк не сжим, не разрыв и не проходит ч-з бок пов-ть трубки, то за вр Dt ч-з эти сеч пройдут одинак объемы, а след-но, и одинак массы Dm жидк. Объем жидк, протек ч-з шир сеч, имеет форму цилиндра с основ S₁ и высотой V₁Dt; он равен S₁ V₁Dt. Точно так же через S₂имеем S₂ V₂Dt. Тогда S₁ V₁ = S₂ V₂ . Т.к. сеч выбраны произвол, то SV = const – ур-е неразрывн струи.

Для дан трубки тока произвед площ попереч сеч трубки на скор теч жидк есть велич постоян.

Оно справедл для всякой реал трубы, для русла реки и т.п.

Чем уже трубка тока, тем с больш скор движ в ней жидк, и наоборот.

В узк части трубы, где скор теч наибол, линии тока оказыв сгущенными. Т.о., картина линий тока дает представл не только о направл, но и о знач скор теч жидк.

При теч реал жидк по трубам наблюд такая же завис-ть между скор теч жидк и площ попереч сеч трубы, если в трубе устанавл стационар поток жидк, и силы трен между слоями жидк и стенками трубы малы, так что скор частиц жидк во всех точках к-л сеч трубы оказыв практич одинак.

Комментариев (0)

12. Гармоническое колебание и его характеристи

написано в рубрике: Новости — Метки: Гармоническое колебание — admin @ 0:21

Гармоническое колебание — явление периодического изменения какой-либо величины, при котором зависимость от аргумента имеет характер функции синуса или косинуса. Например, гармонически колеблется величина, изменяющаяся во времени следующим образом:

$x = A \sin (\omega t + \varphi)$

или

$x = A \cos (\omega t + \varphi)$ ,

где х — значение изменяющейся величины, t — время, А — амплитуда колебаний, ω — циклическая частота колебаний, $(\omega t + \varphi)$ — полная фаза колебаний, $\varphi$ — начальная фаза колебаний.

Физический маятник — осциллятор, представляющий собой твёрдое тело, совершающее колебания в поле каких-либо сил относительно точки, не являющейся центром масс этого тела, или неподвижной горизонтальной оси, не проходящей через центр масс этого тела.

$\theta\,$ — угол отклонения маятника от равновесия;
$\alpha\,$ — начальный угол отклонения маятника;
$m\,$ — масса маятника;
$h\,$ — расстояние от точки подвеса до центра тяжести маятника;
$r\,$ — радиус инерции относительно оси, проходящей через центр тяжести.
$g\,$ — ускорение свободного падения.

Момент инерции относительно оси, проходящей через точку подвеса:

$I = m\left(r^2+h^2\right)$ .

Если амплитуда колебаний $\alpha\,$ мала, то корень в знаменателе эллиптического интеграла приближенно равен единице. Такой интеграл легко берется, и получается хорошо известная формула малых колебаний:

$T = 2\pi\sqrt\frac{l}{g} = 2\pi\sqrt\frac{I}{mgh}$ .

Отсюда видно, что физический маятник имеет тот же период колебаний, что и математический маятник, имеющий длину, равную приведённой длине физического маятника.

<!– /* Font Definitions */ @font-face {font-family:”Arial Narrow”; panose-1:2 11 6 6 2 2 2 3 2 4; mso-font-charset:204; mso-generic-font-family:swiss; mso-font-pitch:variable; mso-font-signature:647 2048 0 0 159 0;} /* Style Definitions */ p.MsoNormal, li.MsoNormal, div.MsoNormal {mso-style-parent:”"; margin:0cm; margin-bottom:.0001pt; mso-pagination:widow-orphan; font-size:12.0pt; font-family:”Times New Roman”; mso-fareast-font-family:”Times New Roman”;} @page Section1 {size:612.0pt 792.0pt; margin:2.0cm 42.5pt 2.0cm 3.0cm; mso-header-margin:36.0pt; mso-footer-margin:36.0pt; mso-paper-source:0;} div.Section1 {page:Section1;} –>

Матем маятник колебл с частотой w=Ög/l, а его период Т = 2p¤w = 2p¤Ög/l = 2pÖl/g ¹ f(m) ! ® g !

Аналогич рассматр колеб пружин маятн и получ:

X(t) = A sin(Ök/m t + j₀) ,

а период T = 2p¤w = 2pÖm/k, где к – жесткость.

Полная механическая энергия колеблющегося тела

Е = Е_п + Е_к = (m/2) w²A²(cos²wt +sin²wt) = m²A²w²/2

не измен с теч врем и равна ее запасу, сообщен телу в нач мом врем, при вывед его из полож равновес. В проц колеб происх только превращ видов энергии из кинетич в потенц и обратно с частотой, вдвое большей частоты колеб.

14.Работа силы. Мощность

Работа. По определению работой постоянной силы F, совершаемой при перемещении тела на величину s, называется величина

(14.1)

где a – угол между векторами F s . Если воспользоваться понятием скалярного произведения двух векторов, то выражение для работы можно записать в виде:

Работа измеряется в джоулях (Дж): [A] = Дж = Н·м.

Следует обратить внимание на то, что механическая работа совершается только тогда, когда тело движется (просто прикладывая силу к тяжелому телу и пытаясь сдвинуть его с места, вы не совершаете механической работы, хотя и тратите мускульную энергию). Во-вторых, величина работы зависит от угла между векторами F s .

Если на тело действуют несколько сил, то полная работа, совершенная этими силами, равна сумме работ, совершенных каждой силой в отдельности. Это следует из принципа суперпозиции сил.

Мощность . Пусть сила F , действуя в течение промежутка времени D t , совершает работу D A . Средняя мощность N определяется как отношение величины работы к промежутку времени, за который она была совершена:

(14.2)

Мощность измеряется в ваттах (Вт): [ N] = Вт = Дж/с

Комментариев (0)

11. Работа силы и мощность. Кинетическая и потенциальная энергия.

написано в рубрике: Новости — Метки: мощность, Работа силы — admin @ 0:17

14.Работа силы. Мощность

(14.1)

Работа измеряется в джоулях (Дж): [A] = Дж = Н·м.

(14.2)

Мощность измеряется в ваттах (Вт): [ N] = Вт = Дж/с

Кинетич и потенц энергия.

Если под действ постоян силы `F тело массы m переме-щ на DХ, то сила соверш раб и энергия движ тела возраст на велич проделан раб. Если тело перемещ по гориз прямой, то

DА = F Dx.

Рис

Использ 2-й з-н Ньют и выраж для перемещ при равноускор движ, получим DА = mW Dx = mW( V₀t + Wt²/2 ). (5)

DА = mW [V₀(V – V₀)/W + (V – V₀)²/2W² ] = mV²(t)/2 – mV₀²/2 (6)

Велич Е_к = mV²/2 - наз.кинетич энергией.

Раб, соверш телом, равна изменен его кинетич энергии.

DА = Е_к1 – Е_к0.

Если в кон рассматр перемещ тело останавл (V(t) = 0), то совершенная мах раб равна кинетич энергии тела в нач перемещ. Зн, раб силы трен явл мерой изменен кинетич энергии.

Потенц энерг Е_п – определ взаимн положен тел или частиц, находящ под воздейств сил взаимодейств. Потенц эн – это запас раб, кот могут соверш действ на тело силы взаимодейств при перемещ этого тела из данного полож в конеч полож из кот дальнейш его перемещ под действ тех же сил уже невозможно. Потенц энерг тела, заним к-л полож в пр-ве, обычно наход путем вычисл указ раб действ на него сил. Только при этом необход предварит установ то конеч сост тела, в кот его потенц эн приним равной нулю.

В кач-ве прим определ: 1) потенц эн упругодеформир тела. Она равна мах раб А, соверш силами упруг.Е_п = А.

Сила упруг равна F = ESDl ¤ l.

При перемещ Dl действ сред сила упруг <F> = ( 0 + F )/2 = F/2.

Тогда A = <F>Dl = F Dl ¤2 = ES(Dl)²/2l₀,

След-ноЕ_п = к(Dl)²/2, (7)

где к = ES/l – коэф пропорц.

При всех др видах деформ потенц энерг тоже пропорц квадрату деформ (смещ).

Комментариев (0)

28 Декабрь 2009

10. Закон сохранения и изменения количества движения

написано в рубрике: Новости — Метки: Закон сохранения, изменения количества движения — admin @ 23:58

Зако́н сохране́ния и́мпульса (Зако́н сохране́ния количества движения) утверждает, что сумма импульсов всех тел (или частиц) замкнутой системы есть величина постоянная.

Из законов Ньютона можно показать, что при движении в пустом пространстве импульс сохраняется во времени, а при наличии взаимодействия скорость его изменения определяется суммой приложенных сил. В классической механике закон сохранения импульса обычно выводится как следствие законов Ньютона. Однако этот закон сохранения верен и в случаях, когда ньютоновская механика неприменима (релятивистская физика, квантовая механика).

Как и любой из фундаментальных законов сохранения, закон сохранения импульса описывает одну из фундаментальных симметрий, — однородность пространства.

Рассмотрим выражение определения силы

$\frac{d\vec {p}}{dt}=\vec {F}.$

Перепишем его для системы из N частиц:

$\sum_{n=1}^{N} \frac{\vec{dp_n}}{dt}=\sum_{n=1}^{N}\sum_{m=1}^{N}\ \vec{F}_{n,m}, \qquad m\ne n, \qquad\qquad (1)$

где суммирование идет по всем силам, действующим на n-ю частицу со стороны m-ой. Согласно третьему закону Ньютона, силы вида $\vec {F}_{a,b}$ и $\vec {F}_{b,a}$ будут равны по абсолютному значению и противоположны по направлению, то есть $\vec{F}_{a,b} = -\vec{F}_{b,a}.$ Тогда после подстановки полученного результата в выражение (1) правая часть будет равна нулю, то есть:

$\sum_{n=1}^{N} \frac{d\vec{p}_n}{dt}=0$

или

$\!\qquad \frac {d}{dt}\sum_{n=1}^{N}\vec{p}_n=0.$

Как известно, если производная от некоторого выражения равна нулю, то это выражение есть постоянная величина относительно переменной дифференцирования, а значит:

$\sum_{n=1}^{N}\vec{p}_n=\overrightarrow {\mathrm{const}} \qquad\!$ (постоянный вектор).

То есть суммарный импульс системы частиц есть величина постоянная. Нетрудно получить аналогичное выражение для одной частицы.

Следует учесть, что вышеприведенные рассуждения справедливы лишь для замкнутой системы.

Также стоит подчеркнуть, что изменение импульса $d\vec {p}$ зависит не только от действующей на тело силы, но и от продолжительности её действия. Это легко продемонстрировать на примере. Пусть на нити висит шарик массы $M.\!$ Если медленно тянуть за нижнюю нить силой $F,\!$ то обрывается верхняя нить, так как за время действия силы тело успевает приобрести и некоторую скорость (некоторый импульс). Если же резко потянуть за нижнюю нить, она обрывается. Шарик в этом случае продолжает висеть (он не успевает приобрести заметную скорость, поскольку импульс силы $d\vec {p} = \vec {F}dt$ очень мал.

Комментариев (0)

9. Приливообразующие силы и их геофизическая роль

написано в рубрике: Новости — Метки: геофизическая роль, Приливообразующие силы — admin @ 23:56

Прили́вные си́лы — силы, возникающие в телах, свободно движущихся в неоднородном силовом поле. Самым известным примером действия приливных сил являются приливы и отливы на Земле, откуда и произошло их название.

В самом общем случае приливные силы представляют собой силы, вызывающие эффекты, проявляющиеся при воздействии неоднородного силового поля на протяжённый объект, независимо от того, какое движение он совершает и чем это поле вызвано. Силовое поле может иметь либо гравитационную, либо электромагнитную природу (в том случае, если тело обладает электрическим зарядом, неподвижным или движущимся относительно источников поля).

Максимальный уровень поверхности воды во время прилива называется полной водой, а минимальный во время отлива — малой водой. В океане, где дно ровное, а суша далеко, полная вода проявляется как два «вздутия» водной поверхности: одно из них находится со стороны Луны, а другое — в противоположном конце земного шара. Также могут присутствовать ещё два меньших по размеру вздутия со стороны, направленной к Солнцу, и противоположной ему.

Так как Луна и Солнце перемещаются относительно Земли, вместе с ними перемещаются и водные горбы, образуя прили́вные волны и прили́вные течения. В открытом море приливные течения имеют вращательный характер, а вблизи берегов и в узких заливах и проливах — возвратно-поступательный.

Самые высокие приливы в Мире

Можно наблюдать в бухте Фанди, которая находится на восточном побережье Канады между Нью-Брансуиком и Новой Шотландией.

Приливообразующий потенциал

$\delta W=G{{M}_{L}}\frac{2{{x}^{2}}-{{y}^{2}}-{{z}^{2}}}{2{{r}^{2}}}$ (6)
Приведем в конце небольшую численную иллюстрацию данного эффекта. Вычислим приливной «горб» на Земле, вызванный притяжением Луны. Радиус Земли равен R = 6378 км, расстояние между центрами Земли и Луны с учетом нестабильности лунной орбиты $L=384,4\cdot {{10}^{3}}$ км, отношение массы Земли к массе Луны равно 81:1. Очевидно, что при подстановке в формулу мы получим величину, примерно равную 36 см.

Комментариев (0)

8. Орбитальное движение Земли и ее осевое вращение. Неравномерности движения Земли, их физическая природа

написано в рубрике: Новости — Метки: Орбитальное вращение, осевевое вращение — admin @ 23:50

Галактика вращ вокруг своей оси В этих движ участв и Земля

Одновр с этим Земля вращ вокруг Солнца по эллипт орбите с зап на вост. Наибол близ к Солнцу точка зем орбиты-перигелий, наиб удал–афелий. Полн оборот вокруг Солнца-365 сут 5 ч 48 мин 46 с. На отдел уч орбиты движ Земли происх быстрее, чем на др. Мах скор орбит движ-в перигелии, мин- в афелии. При средней скор-29 780 м/с.

Наряду с орбит, Земля соверш вращ движ вокруг своей оси. (с зап на вост, полн оборот вокруг своей оси -23 ч 56 мин 4с со сред лин скор 465 м/с.)

Еще Галилей получил док-ва неравном-ти осев вращ Земли. Продолж-ть суток t и угл скор меняются в теч года. Мах t -в марте, мин –в авг.

Яркое док-во осев вращ Земли-опыт Фуко с физ маятником. Всякое колебл тело стремится сохр плоск своего колеб при усл, что на него не действ никакие др силы, кроме силы тяж. 2-е док-во – сила Кориолиса. 3-е док-во осев вращ З-отклон падающих тел к вост в Сев и к зап– в Юж полуш. Это связ с тем, что чем дальше наход точка от оси вращ Земли, тем больше ее скор вращ с зап на вост.

В наст время рассматр 3 типа неравном вращ Зем: вековое (постоян) замедл, переодич (сезон) и нерегуляр (скачкообраз) замедл. Век изменен привод к увелич периода вращ Земли вокруг своей оси. Нерегуляр измен– могут удлинять или сокращ продолж-ть суток до 0,004 с. Периодич измен ведут к тому, что время осев вращ Земли в теч года может различ на ±0,001 с.

В рез-те влияния на Зем притяж Луны и Солнца в ок и мор образ прилив волны, кот перемещ в направл, противополож вращ планеты, это приводит к уменьш энергии вращ движ Зем и тем самым к замедл ее вращ.

Набл вековое ускор вращ планеты.

Главн роль в сезон измен скор вращ Зем играет атмосф циркул. В зем атм имеются постоян воздуш теч, раз-ры кот сопост с разм-ми материков. В рез-те трения возд потока о зем (вод) пов-ть возник тангенц сила, суммар знач кот в призем слое атм может быть большим, она способств замедл вращ тв оболоч Зем.

Большая роль в измен скор вращ планеты принадл взаимод сезон атм циркул с пов Зем.

Сл-я нешарообр Земли и ее движ: влияние на движ ИСЗ и др летат аппаратов, наход на больш расстоян от зем пов-ти.

Орбит движ – смена врем года. Сут вращ – смена дня и ночи. Осев вращ Зем-прилив волна, кот

Комментариев (0)

7. Гравитационные явления и процессы

написано в рубрике: Новости — Метки: Гравитационные явления — admin @ 23:46

Под гравитац явл поним перемещ гор пород под влиян силы тяж с послед их разруш и накопл в виде рыхлых грубооблом отлож. Гравитац явл разнообр, и их различ заключ в неодинак роли силы тяж и воды (аквальный фактор) в их образов. По этому признаку на суше выдел собств гравитац, гравитац-аквальные и аквально-гравитац явл. В морях, реках и озерах гравитац явл- гравитац-субаквальных.

К собств гравитац явл относят обвалы, камнепады и снеж лавины. Они происх полностью под действ силы тяж, главн образом в горах с обрывист склонами. В итоге образ так наз. отвальн скопл в форме вытянут холмов с неровн, бугрист пов-ю.

Обвалы могут соверш также в подзем пустотах, образуя на зем пов-ти различн провалы, колодцы и воронкообраз углубл.

Наибол распростр на зем пов-ти имеют гравитац-аквальн явл. Оползни присущи гор и равн обл. В отлич от обвалов при оползнях отделивш по трещ масса горн пород скользит по склону. В равнин местн-ти оползни приуроч к побереж рек, озер и морей и хар-ся большим разнообраз форм и масштабов проявл.

Оползн тело движ по глинист породам, представл собой водоупор для водоносн гориз. Влага этого гориз наруш сцепл между составл частицами вышележ пород и глинист фундам и потому способств разв-ю оползн проц.

К аквально-гравитац явл относят те, в образов кот основн роль игр вода. Это оползн потоки, оплывы и сели, наблюд в гор р-нах. Их образов происх во время актив геолог деят-ти поверхн и подзем вод, особенно при снеготаян и ливн осадках. Вода, попад в гор породы, уменьш сцепл между составл их частицами и даже зернами. В рез-те породы приобр текуч консистенц, они разжиж и под действ силы тяж нач сползать вниз по склону.

4 тип гравитац явл–гравитац-субаквальн- происх на подвод склонах. Здесь оползни возник в основн под действ силы тяж на относит крутых склонах. Под влиян своей массы подвод осад слой в виде илистых образов нач ползти. Этот процесс усилив массой обрушающ берегов, созд дополнит нагрузку на ополз тело подвод склона.

Комментариев (0)

Старые записи »