Министерство общего и профессионального образования
Российской Федерации


Московский Государственный Строительный Университет



Кафедра физики



Курсовая работа
по теме:

ВЕЛИКИЕ ЗАКОНЫ СОХРАНЕНИЯ




Выполнила
Денисова М.В.
ЭОУС-1-7


Проверила
Фомина Г.В.












Москва 1998
СОДЕРЖАНИЕ


Сохраняющиеся величины...................................................................        3

Закон сохранения импульса.................................................................2        

Энергия и работа...................................................................................3        

Консервативные силы...........................................................................5        

Потенциальная энергия.........................................................................7        

Закон сохранения энергии.....................................................................8

Закон сохранения момента импульса..................................................10

Список используемой литературы.........................................................14




























СОХРАНЯЮЩИЕСЯ ВЕЛИЧИНЫ

        Совокупность тел, выделенных для рассмотрения, называется механической системой. Тела системы могут взаимодействовать как между собой, так и с телами, не входящими в систему. В соответствии с этим силы, действующие на тела системы, подразделяются на внутренние и внешние. Внутренними называют силы, с которыми тела системы действуют друг на друга, внешними - силы, обусловленные воздействием тел, не принадлежащих системе. Система, в которой внешние силы отсутствуют, называется замкнутой.
Для замкнутых систем остаются постоянными (сохраняются) три физические величины: энергия, импульс и момент импульса. Соответственно имеются три закона сохранения: закон сохранения энергии, закон сохранения импульса и закон сохранения момента импульса. Эти законы тесно связаны со свойствами времени и пространства.
Кроме названных, есть еще ряд законов сохранения (например, закон сохранения электрического заряда). Законы сохранения являются фундаментальными законами природы.
Рассматриваемые в механике законы сохранения энергии, импульса и момента импульса оказываются точными законами и имеют всеобщий характер - они применимы не только к механическим явлениям, но и вообще ко всем явлениям природы, в частности они соблюдаются в релятивистской области и в мире элементарных частиц.
Законы сохранения не зависят от природы и характера действующих сил. Поэтому с их помощью можно делать ряд важных заключений о поведении механических систем даже в тех случаях, когда силы остаются неизвестными.


ЗАКОН СОХРАНЕНИЯ ИМПУЛЬСА

Рассмотрим систему, состоящую из N частиц (материальных точек). Обозначим через Fik силу, с которой k-я частица действует на i-ю (первый индекс указывает номер частицы, на которую действует сила, второй индекс - номер частицы, воздействием которой обусловлена эта сила). Символом Fi обозначим результирующую всех внешних сил, действующих на i-ю частицу. Напишем уравнения движения всех N частиц:

=F12 + F13 + ... + F1k + ... + F1N + F1= ,
=F21 + F23 + ... + F2k + ... + F2N + F2= ,
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
=Fi1 + Fi2 + ... + Fik + ... + FiN + Fi = ,
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
=FN1 + FN2 + ... + FNK + ... +FN,N-1 + FN =
(pi – импульс i-й частицы).
Сложим вместе эти уравнения. Слева получиться производная по времени от суммарного импульса системы:

.

Справа отличной от нуля будет только сумма внешних сил Fi. Действительно, сумму внутренних сил можно представить в виде

(F12+F21) + (F13 + F31) + ... + (Fik + Fki) + ... + (FN-1,N + FN,N-1).

Согласно третьему закону Ньютона каждая из скобок равно нулю. Следовательно, сумма внутренних сил, действующих на тела системы, всегда равна нулю:

.
С учетом этого получим, что