Сумма кинетической и потенциальной энергии тел, составляющих замкнутую систему и взаимодействующих между собой посредством сил тяготения и сил упругости, остается неизменной. Закон сохранения механической энергии выполняется только тогда, когда тела в замкнутой системе взаимодействуют между собой консервативными силами, то есть силами, для которых можно ввести понятие потенциальной энергии.
|
Связь работы неконсервативных сил с изменением механической энергии системы тел.
Если несколько тел взаимодействуют между собой только Fтяж и Fупруг, и никакие внешние силы на них не действуют, то при любых взаимодействиях тел работа сил упругости или сил тяготяния равна изменению потенциальной энергии. Взаимодействие с протиположным знаком
| A = - (Ep2 - Ep1) | (1)
Вместве с тем по теореме о кинетичской энергии работа тех же сил равна изменнеию кинитической энергии
| A = - (Eк2 - Eк1) | (2)
Из сравнения равенств (1) и (2) видно, что изменение кинитической энергии тел в замкнутой системе равно по абсолютному значению измению потенциала энергии системы тел и противоположно ему по знаку
Eк2 - Eк1 = - (Ep2 - Ep1) (3)
Из равенства (3) следует, что сумма Ek и Ep остоётся постоянной.
A = ∆E, где A работа непотенциальных сил.
1.12.
Кинематика колебательного движения: смещение, амплитуда, фаза, циклическая частота.
Колебательные движения –– это движения, повторяющиеся во времени. Простейшей периодической функцией является гармоническая функция cos или sin.
Характеристика колебаний
Фаза определяет состояние системы, а именно координату, скорость, ускорение, энергию и др.
Циклическая частота характеризует скорость изменения фазы колебаний.
Начальное состояние колебательной системы характеризует начальная фаза 
Амплитуда колебаний A - это наибольшее смещение из положения равновесия
Период T - это промежуток времени, в течение которого точка выполняет одно полное колебание.
Частота колебаний - это число полных колебаний в единицу времени t.
Частота, циклическая частота и период колебаний соотносятся как
Уравнение гармонических колебаний.
Скорость и ускорение точки, совершающей гармонические колебания.
Согласно определению скорости, скорость – это производная от координаты по времени
Согласно определению ускорения, ускорение – это производная от скорости по времени:
- вторая производная от координаты по времени.
Тогда:
1.13.
Динамика гармонических колебаний; квазиупругая сила.
Второй закон Ньютона позволяет, в общем виде, записать связь между силой и ускорением, при прямолинейных гармонических колебаниях материальной точки (или тела) с массой m.
Т.к. исходя из второго закона 
, можно записать: 
Квазиупругая сила - сила, не являющаяся по своей природе упругой и подчиняющаяся закону F=-kx
Приведите примеры колебательных систем и укажите силы, выполняющие в них роль квазиупругой силы.
1.14.
Физический маятник.
Физический маятник - твёрдое тело способное совершать колебания относительно оси, не совпадающей с центром масс.