Güç alanından ne anlıyorsunuz? "Güç alanı" ne anlama geliyor?

KUVVET ALANI- uzayın bir bölümü (sınırlı veya sınırsız), her bir noktasına yerleştirilmiş bir malzeme parçacığı, yalnızca koordinatlara bağlı olan, sayısal değer ve yönde belirlenen bir kuvvetten etkilenir. x, y, z bu nokta. böyle bir S. s. sabit; alanın gücü de zamana bağlıysa, o zaman S. s. sabit olmayan; S. p.'nin tüm noktalarındaki kuvvet aynı değere sahipse, yani koordinatlara veya zamana bağlı değilse, S. p. homojen.

Sabit S. p. denklemlerle ayarlanabilir

Nerede F x , F y , F z- F alan gücünün projeksiyonları.

Böyle bir işlev varsa U(x, y, z), alan kuvvetlerinin temel işinin bu fonksiyonun toplam diferansiyeline eşit olduğu kuvvet fonksiyonu olarak adlandırılır, ardından C. p. potansiyel. Bu durumda, S. p. bir fonksiyon tarafından verilir. U(x, y, z) ve F kuvveti bu fonksiyon aracılığıyla eşitliklerle tanımlanabilir:

veya . Belirli bir S. p. için bir kuvvet fonksiyonunun varlığının koşulu şudur:

veya . Bir noktadan potansiyel bir S. p.'de hareket ederken M 1 (x 1 , y 1 , z 1)Kesinlikle M 2 (x 2, y 2, z 2) alan kuvvetlerinin çalışması eşitlikle belirlenir ve kuvvetin uygulama noktasının hareket ettiği yörünge tipine bağlı değildir.

yüzeyler U(x, y, z) = işlevin gönderiyi koruduğu const. anlamı, denilen düz yüzeyler. Alanın her noktasındaki kuvvet, normal boyunca bu noktadan geçen düz yüzeye yönlendirilir; düz yüzey boyunca hareket ederken alan kuvvetlerinin işi sıfırdır.

Potansiyel S. p. örnekleri: homojen bir yerçekimi alanı, bunun için U=-mgz, Nerede T alanda hareket eden bir parçacığın kütlesi, G- yerçekimi ivmesi (eksen z dikey olarak yukarı doğru yönlendirilmiş). Newton yerçekimi alanı, bunun için U = km/s, burada r = - çekim merkezinden uzaklık, k - için sabit verilen alan katsayı. Bir kuvvet fonksiyonu yerine, potansiyel bir S. p.'nin bir özelliği olarak, kişi tanıtılabilir potansiyel enerji P ile ilişkili sen bağımlılık P(x, y, z)= = -U(x, y, z). Bir parçacığın potansiyel bir S. p'deki hareketinin incelenmesi (diğer kuvvetlerin yokluğunda) büyük ölçüde basitleştirilmiştir, çünkü bu durumda mekaniğin korunum yasası gerçekleşir. bir parçacığın hızı ile SP'deki konumu arasında doğrudan bir ilişki kurmayı mümkün kılan enerji. İle. m.targ. GÜÇ HATLARI- kuvvetlerin vektör alanının uzamsal dağılımını karakterize eden bir eğri ailesi; alan vektörünün yönü her noktada S.l'ye teğet ile çakışıyor. Böylece, ur-tion S.l. isteğe bağlı vektör alanı bir (x, y, z) şu şekilde yazılır:

Yoğunluk S.l. kuvvet alanının yoğunluğunu (değerini) karakterize eder. S. l. tarafından sınırlanan, - l ile kesişen uzay bölgesi. kapalı eğri denir. güç tüpü. S.l. girdap alanı kapatılır. S.l. potansiyel alan, alanın kaynaklarında başlar ve drenajlarında biter (negatif işaretin kaynakları).

S.l kavramı. M. Faraday tarafından manyetizma çalışmasında tanıtıldı ve daha sonra J. K. Maxwell'in elektromanyetizma üzerine çalışmalarında daha da geliştirildi. Faraday ve Maxwell'in fikirlerine göre, S.l. elektrik ve büyü alanlar, mekanik var S. l boyunca gerilime karşılık gelen gerilimler. ve üzerlerindeki baskı. Matematiksel olarak, bu kavram şu şekilde ifade edilir: Maxwell gerilim tensörü el-magn. alanlar.

S. l kavramının kullanımı ile birlikte. daha çok alan çizgilerinden bahsediyorlar: elektriğin gücü. alanlar E, manyetik indüksiyon alanlar İÇİNDE vb., özel işlem yapmadan bu sıfırların kuvvetlerle ilişkisine vurgu.

Bir kuvvet alanı, her bir noktasına yerleştirilen bir parçacığın doğal olarak noktadan noktaya değişen bir kuvvetten etkilendiği, örneğin Dünya'nın yerçekimi alanı veya bir sıvıdaki (gaz) direnç kuvvetleri alanı gibi bir uzay bölgesidir. ) akış. Kuvvet alanının her noktasındaki kuvvet zamana bağlı değilse, böyle bir alan sabit. Açıktır ki, bir referans çerçevesinde durağan olan bir kuvvet alanı başka bir çerçevede durağan olmayabilir. Durağan bir kuvvet alanında, kuvvet sadece parçacığın konumuna bağlıdır.

Bir parçacığı bir noktadan hareket ettirirken alan kuvvetleri tarafından yapılan iş 1 Kesinlikle 2 , genel olarak konuşursak, yola bağlıdır. Bununla birlikte, durağan kuvvet alanları arasında, bu işin noktalar arasındaki yola bağlı olmadığı alanlar da vardır. 1 Ve 2 . Bir takım önemli özelliklere sahip olan bu alan sınıfı, mekanikte özel bir yere sahiptir. Şimdi bu özelliklerin incelenmesine dönüyoruz.

Aşağıdaki kuvvet örneği üzerinde söylenenleri açıklayalım. Şek. 5.4 gövdeyi gösterir ABCD, noktada HAKKINDA hangi kuvvet uygulanır , kalıcı olarak vücutla bağlantılıdır.

Vücudu pozisyondan hareket ettirelim BEN pozisyona III iki yol. Önce kutup olarak bir nokta seçelim HAKKINDA(Şekil 5.4a)) ve gövdeyi saat yönünün tersine π / 2 açıyla direğin etrafında döndürün. Vücut bir pozisyon alacak A"B"C"D".Şimdi dikey yönde öteleme yer değiştirmesinin gövdesini değerle bilgilendirelim. OO". Vücut bir pozisyon alacak II (A"B"C"D"). Kuvvetin cismin konumundan tam olarak yer değiştirmesi üzerindeki işi BEN pozisyona III sıfıra eşittir. Kutup hareket vektörü bir parça ile temsil edilir OO".

İkinci yöntemde kutup olarak bir nokta seçiyoruz. K pirinç. 5.4b) ve gövdeyi saat yönünün tersine π/2 açısı kadar direğin etrafında döndürün. Vücut bir pozisyon alacak A"B"C"D"(Şekil 5.4b). Şimdi gövdeyi kutup yer değiştirme vektörü ile dikey olarak yukarı doğru hareket ettirelim. KK", bundan sonra vücuda miktar kadar sola yatay bir yer değiştirme veriyoruz K"K". Sonuç olarak, vücut bir pozisyon alacaktır. II, konumdaki ile aynı, Şekil 5.4 A) Şekil 5.4. Bununla birlikte, şimdi direğin yer değiştirme vektörü birinci yöntemdekinden farklı olacaktır ve ikinci yöntemde gövdeyi konumundan hareket ettiren kuvvetin işi olacaktır. BEN pozisyona III eşittir A \u003d F K "K", yani sıfırdan farklıdır.

Tanım: alan kuvvetinin herhangi iki nokta arasındaki yol üzerindeki çalışmasının yolun şekline bağlı olmadığı, yalnızca bu noktaların konumuna bağlı olduğu, potansiyel olarak adlandırılan ve kuvvetlerin kendilerine - tutucu.

Potansiyel bu tür kuvvetler ( potansiyel enerji) cismi son konumundan ilk konumuna hareket ettirirken yaptıkları iştir ve başlangıç konumu keyfi olarak seçilebilir. Bu, potansiyel enerjinin bir sabite kadar belirlendiği anlamına gelir.

Bu koşul karşılanmazsa, kuvvet alanı potansiyel değildir ve alan kuvvetlerine denir. muhafazakar olmayan.

Gerçek mekanik sistemlerde, sistemin gerçek hareketi sırasında her zaman işi negatif olan kuvvetler vardır (örneğin sürtünme kuvvetleri). Bu tür kuvvetler denir enerji tüketen Korunumsuz kuvvetlerin özel bir türüdür.

Korunumlu kuvvetlerin, bir kuvvet alanı kavramını tanıttığımızı ortaya çıkarmak için bir dizi dikkate değer özelliği vardır. Güç alanı boşluktur(ya da bir kısmı), bu alanın her noktasına yerleştirilmiş bir malzeme noktasına belirli bir kuvvetin etki ettiği.

Potansiyel bir alanda alan kuvvetlerinin herhangi bir kapalı yol üzerindeki işinin sıfıra eşit olduğunu gösterelim. Aslında, herhangi bir kapalı yol (Şekil 5.5) keyfi olarak iki kısma ayrılabilir, 1a2 Ve 2b1. Alan potansiyel olduğundan, o zaman koşula göre, . Öte yandan, olduğu da açıktır. Bu yüzden

Q.E.D.

Tersine, alan kuvvetlerinin herhangi bir kapalı yol üzerindeki işi sıfırsa, bu kuvvetlerin rastgele noktalar arasındaki yol üzerindeki işi 1 Ve 2 yolun biçimine bağlı değildir, yani alan potansiyeldir. Bunu kanıtlamak için iki rastgele yol seçiyoruz. 1a2 Ve 1b2(bkz. şekil 5.5). Kapalı bir yol yapalım 1a2b1. Bu kapalı yoldaki çalışma, koşula göre sıfıra eşittir, yani . Buradan. Ama bu nedenle

Böylece, herhangi bir kapalı yol üzerinde alan kuvvetlerinin işinin sıfıra eşit olması, işin yolun şeklinden bağımsız olması için gerekli ve yeterli bir koşuldur ve düşünülebilir. alamet-i farika herhangi bir potansiyel kuvvet alanı.

Merkezi kuvvetlerin alanı. Herhangi bir güç alanı, belirli cisimlerin hareketinden kaynaklanır. Bir parçacığa etkiyen kuvvet A böyle bir alanda, bu parçacığın bu cisimlerle etkileşiminden kaynaklanmaktadır. Yalnızca etkileşen parçacıklar arasındaki mesafeye bağlı olan ve bu parçacıkları birleştiren düz bir çizgi boyunca yönlendirilen kuvvetlere merkezi denir.İkincisinin bir örneği yerçekimi, Coulomb ve elastik kuvvetlerdir.

Parçacığa etki eden merkezi kuvvet A parçacığın yanından İÇİNDE, temsil edilebilir Genel görünüm:

Nerede F(R) belirli bir etkileşim doğası için yalnızca şunlara bağlı olan bir işlevdir: R- parçacıklar arasındaki mesafeler; - parçacığın yarıçap vektörünün yönünü belirten birim vektör A parçacık göreli İÇİNDE(Şekil 5.6).

bunu kanıtlayalım merkezi kuvvetlerin herhangi bir durağan alanı potansiyel olarak.

Bunu yapmak için, ilk olarak, kuvvet alanının tek bir hareketsiz parçacığın varlığından kaynaklandığı durumdaki merkezi kuvvetlerin işini ele alacağız. İÇİNDE. Kuvvetin (5.8) yer değiştirme üzerindeki temel işi. Vektörün vektör üzerine izdüşümü olduğundan veya karşılık gelen yarıçap vektörü üzerine (Şekil 5.6), o zaman . Bu kuvvetin bir noktadan keyfi bir yol boyunca yaptığı iş 1 diyeceğim şey şu ki 2

Ortaya çıkan ifade yalnızca işlevin türüne bağlıdır F(R), yani etkileşimin doğasına ve değerlere r1 Ve r2 parçacıklar arasındaki ilk ve son mesafeler A Ve İÇİNDE. Yolun şekli ile alakası yok. Ve bu, bu güç alanının potansiyel olduğu anlamına gelir.

Parçacık üzerinde hareket eden bir dizi hareketsiz parçacığın varlığından kaynaklanan durağan kuvvet alanına elde edilen sonucu genelleştirelim. A her biri merkezi olan güçlerle. Bu durumda, parçacığı hareket ettirirken ortaya çıkan kuvvetin işi A bir noktadan diğerine işin cebirsel toplamına eşittir ayrı kuvvetler. Ve bu kuvvetlerin her birinin işi yolun şekline bağlı olmadığından, ortaya çıkan kuvvetin işi de buna bağlı değildir.

Bu nedenle, gerçekten de merkezi kuvvetlerin herhangi bir durağan alanı potansiyeldir.

Bir parçacığın potansiyel enerjisi. Potansiyel alan kuvvetlerinin çalışmasının yalnızca parçacığın ilk ve son konumlarına bağlı olması, son derece önemli olan potansiyel enerji kavramını tanıtmayı mümkün kılar.

Bir parçacığı potansiyel bir kuvvet alanında farklı noktalardan hareket ettirdiğimizi hayal edin. P ben sabit bir noktaya HAKKINDA. Alan kuvvetlerinin işi yolun şekline bağlı olmadığı için sadece noktanın konumuna bağlı kalır. R(sabit bir noktada HAKKINDA). Ve bu, bu işin noktanın yarıçap vektörünün bir fonksiyonu olacağı anlamına gelir. R. Bu işlevi belirtmek için yazıyoruz

Fonksiyon, belirli bir alandaki bir parçacığın potansiyel enerjisi olarak adlandırılır.

Şimdi bir parçacığı bir noktadan hareket ettirirken alan kuvvetlerinin işini bulalım. 1 Kesinlikle 2 (Şekil 5.7). İş yola bağlı olmadığı için 0 noktasından geçen yolu alıyoruz. 1 02 şeklinde sunulabilir.

veya dikkate alarak (5.9)

Sağdaki ifade, potansiyel enerjinin kaybı*, yani parçacığın yolun başlangıç ve bitiş noktalarındaki potansiyel enerji değerleri arasındaki farktır.

_________________

* Herhangi bir değeri değiştirin X artması veya azalması ile karakterize edilebilir. artış X finalin farkı denir ( x2) ve ilk ( X 1) bu miktarın değerleri:

artış Δ X = X 2 - X 1.

boyutta düşüş X başlangıcının farkı denir ( X 1) ve son ( X 2) değerler:

reddetmek X 1 - X 2 \u003d -Δ X,

yani değer düşüşü X artımına eşittir, ters işaretle alınır.

Artış ve kayıp cebirsel büyüklüklerdir: eğer X 2 > x1, o zaman artış pozitiftir ve azalma negatiftir ve bunun tersi de geçerlidir.

Böylece saha kuvvetlerinin işi yolda 1 - 2 parçacığın potansiyel enerjisindeki azalmaya eşittir.

Açıkçası, alanın 0 noktasında bulunan bir parçacığa her zaman önceden seçilmiş herhangi bir potansiyel enerji değeri atanabilir. Bu, işin ölçülmesiyle yalnızca alanın iki noktasındaki potansiyel enerjilerin farkının belirlenebileceği, ancak mutlak değerinin belirlenemeyeceği duruma karşılık gelir. Ancak, değer sabitlendikten sonra

herhangi bir noktadaki potansiyel enerji, alanın diğer tüm noktalarındaki değerleri benzersiz bir şekilde formül (5.10) ile belirlenir.

Formül (5.10), herhangi bir potansiyel kuvvet alanı için bir ifade bulmayı mümkün kılar. Bunu yapmak için, alan kuvvetlerinin iki nokta arasındaki herhangi bir yol üzerinde yaptığı işi hesaplamak ve bunu bir fonksiyonun, yani potansiyel enerjinin kaybı olarak sunmak yeterlidir.

Elastik ve yerçekimi (Coulomb) kuvvetleri alanlarında ve aynı zamanda düzgün bir yerçekimi alanındaki işi hesaplarken yapılan tam olarak buydu [bkz. formüller (5.3) - (5.5)]. Bu formüllerden, bir parçacığın bu kuvvet alanlarındaki potansiyel enerjisinin aşağıdaki forma sahip olduğu hemen anlaşılır:

1) elastik kuvvet alanında

2) bir nokta kütlesi alanında (yük)

3) düzgün bir yerçekimi alanında

Potansiyel enerjinin önemini bir kez daha vurguluyoruz. sen keyfi bir sabitin eklenmesine kadar tanımlanan bir fonksiyondur. Ancak bu durum tamamen önemsizdir, çünkü tüm formüller yalnızca değer farkını içerir. sen Parçacığın iki konumunda. Bu nedenle, alanın tüm noktaları için aynı olan keyfi bir sabit düşer. Bu bağlamda, önceki üç ifadede yapılan genellikle ihmal edilir.

Ve unutulmaması gereken önemli bir durum daha var. Potansiyel enerji, tam anlamıyla, bir parçacığa değil, birbirleriyle etkileşen ve bir kuvvet alanına neden olan bir parçacıklar ve cisimler sistemine atfedilmelidir. Belirli bir etkileşim karakterinde, bir parçacığın belirli cisimlerle etkileşiminin potansiyel enerjisi yalnızca parçacığın bu cisimlere göre konumuna bağlıdır.

Potansiyel enerji ve kuvvet arasındaki ilişki. (5.10)'a göre, potansiyel alan kuvvetinin işi, parçacığın potansiyel enerjisindeki azalmaya eşittir, yani. A 12 = sen 1 - sen 2 = - (sen 2 - sen 1). Temel yer değiştirme ile son ifade şu şekildedir: dA = - dÜ, veya

F l dl= - dU. (5.14)

yani, yer değiştirme yönünde belirli bir noktadaki alan kuvvetinin izdüşümü, bu yöndeki potansiyel enerjinin kısmi türevinin ters işaretine eşittir.

, o zaman formül (5.16) yardımıyla kuvvetler alanını eski haline getirme olanağına sahibiz.

Potansiyel enerjinin uzayda bulunduğu noktaların yeri sen aynı değere sahiptir, bir eşpotansiyel yüzeyi tanımlar. Açıktır ki, her değer için sen eşpotansiyel yüzeyine karşılık gelir.

Formül (5.15)'ten, vektörün belirli bir noktada eşpotansiyel yüzeye teğet olan herhangi bir yönde izdüşümünün sıfıra eşit olduğu sonucu çıkar. Bu, vektörün verilen noktada eşpotansiyel yüzeye normal olduğu anlamına gelir. Ayrıca (5.15)'teki eksi işareti, vektörün azalan potansiyel enerjiye yönelik olduğu anlamına gelir. Bu, Şekil l'de açıklanmaktadır. 5.8, iki boyutlu duruma atıfta bulunur; burada bir eşpotansiyeller sistemi var ve sen 1 < U 2 < U 3 < … .

Muhafazakar kuvvetler, çalışmaları vücudun veya sistemin geçiş yoluna bağlı olmayan kuvvetler olarak adlandırılır. ilk pozisyon sonuna kadar. Bu tür kuvvetlerin karakteristik bir özelliği, kapalı bir yörünge üzerindeki işin sıfır olmasıdır:

Muhafazakar kuvvetler şunları içerir: yerçekimi, yerçekimi kuvveti, elastik kuvvet ve diğer kuvvetler.

Muhafazakar olmayan kuvvetlere, çalışmaları cismin veya sistemin başlangıç konumundan son konumuna geçiş yoluna bağlı olan kuvvetler denir. Bu kuvvetlerin kapalı bir yörünge üzerindeki işi sıfır değildir. Korunumsuz kuvvetler şunları içerir: sürtünme kuvveti, çekme kuvveti ve diğer kuvvetler.

Bir kuvvet alanı, kuvvetlerin bu uzayda bulunan mekanik bir sistemin noktalarına, bu noktaların konumuna veya noktaların ve zamanın konumuna bağlı olarak etki ettiği koşulu sağlayan fiziksel bir alandır. Kuvvet alanı. kuvvetleri zamana bağlı olmayan cisimlere durağan denir. Alanın her noktasındaki koordinat eksenleri üzerindeki kuvvet izdüşümlerinin aşağıdaki gibi ifade edildiği, sistemin noktalarının koordinatlarına benzersiz şekilde bağlı olan böyle bir işlev varsa, sabit bir kuvvet alanına potansiyel denir: X i =∂υ/∂x ben ; Y ben =∂υ/∂y ben ; Z ben = ∂υ/∂z ben.

Potansiyel alanın her noktası, bir yandan cisme etki eden kuvvet vektörünün belirli bir değerine, diğer yandan da belirli bir potansiyel enerji değerine karşılık gelir. Bu nedenle, kuvvet ile potansiyel enerji arasında belirli bir ilişki olmalıdır.

Bu bağlantıyı kurmak için, uzayda keyfi olarak seçilen bir yön boyunca meydana gelen ve harfle belirttiğimiz cismin küçük bir yer değiştirmesi sırasında alan kuvvetleri tarafından gerçekleştirilen temel işi hesaplıyoruz. Bu iş

kuvvetin yön üzerindeki izdüşümü nerede .

çünkü içinde bu durum iş, potansiyel enerji rezervi nedeniyle yapılır, eksen segmentindeki potansiyel enerji kaybına eşittir:

Elde ettiğimiz son iki ifadeden

Son ifade, aralıktaki ortalama değeri verir. İle

noktadaki değeri almak için sınıra geçiş yapmanız gerekir:

Yalnızca eksen boyunca hareket ederken değil, aynı zamanda diğer yönler boyunca hareket ederken de değişebileceğinden, bu formüldeki sınır, şunun kısmi türevidir:

Bu ilişki, uzaydaki herhangi bir yön için, özellikle Kartezyen koordinat eksenleri x, y, z'nin yönleri için geçerlidir:

Bu formül, kuvvet vektörünün koordinat eksenleri üzerindeki izdüşümünü belirler. Bu projeksiyonlar biliniyorsa, kuvvet vektörünün kendisi belirlenir:

matematik vektöründe ,

burada a, x, y, z'nin bir skaler fonksiyonudur, bu skalerin gradyanı olarak adlandırılır ve sembolü ile gösterilir. Bu nedenle, kuvvet, ters işaretle alınan potansiyel enerji gradyanına eşittir.

Uzayda, bir test parçacığının her noktasında büyüklüğü ve yönü (kuvvet vektörü) olarak tanımlanan bir kuvvetten etkilenir.

Teknik olarak ayırt edilir (diğer alan türleri için yapıldığı gibi)

büyüklüğü ve yönü yalnızca uzaydaki bir noktaya (x, y, z koordinatları) bağlı olabilen durağan alanlar ve
t süresine de bağlı olan durağan olmayan kuvvet alanları.

Test parçacığı üzerine etki eden kuvvetin uzaydaki tüm noktalarda aynı olduğu düzgün kuvvet alanı ve
bu özelliğe sahip olmayan homojen olmayan kuvvet alanı.

Çalışması en basit olan sabit bir düzgün kuvvet alanıdır, ancak aynı zamanda en az genel durumdur.

Potansiyel alanlar

İçinde hareket eden bir test parçacığına etki eden alan kuvvetlerinin çalışması, parçacığın yörüngesine bağlı değilse ve yalnızca ilk ve son konumlarıyla belirleniyorsa, böyle bir alana potansiyel denir. Bunun için, bir parçacığın potansiyel enerjisi kavramını tanıtabiliriz - parçacıkların koordinatlarının belirli bir işlevi, öyle ki 1 ve 2 noktalarındaki değerleri arasındaki fark, alanın hareket ederken yaptığı işe eşittir. parçacık 1 noktasından 2 noktasına.

Bir potansiyel alandaki kuvvet, eğimi olarak potansiyel enerji cinsinden ifade edilir:

Potansiyel kuvvet alanlarına örnekler:

Edebiyat

E. P. Razbitnaya, V. S. Zakharov "Teorik Fizik Kursu", kitap 1. - Vladimir, 1998.

Wikimedia Vakfı. 2010

Diğer sözlüklerde "Kuvvet alanı (fizik)" in ne olduğuna bakın:

Kuvvet alanı, aşağıdaki anlamlarda kullanılan belirsiz bir terimdir: Kuvvet alanı (fizik) fizikte kuvvetlerin vektör alanı; Güç alanı (bilim kurgu), ana işlevi bazılarının korunması olan bir tür görünmez engel ... Wikipedia

Bu makale silinmek üzere önerilmiştir. Sebeplerin açıklaması ve ilgili tartışma Wikipedia sayfasında bulunabilir: Silinecek / 4 Temmuz 2012. Tartışma süreci tamamlanana kadar makale ... Wikipedia'da bulunabilir.

Alan, uzayda uzantı ile ilişkili çok değerli bir kavramdır: Vikisözlük'te alan ... Wikipedia

- (eski Yunan physis doğasından). Eskiler fiziği, çevreleyen dünya ve doğal fenomenlerin herhangi bir çalışmasına çağırdı. Fizik terimine ilişkin bu anlayış, 17. yüzyılın sonuna kadar korunmuştur. Daha sonra bir dizi özel disiplin ortaya çıktı: özelliklerini inceleyen kimya ... ... Collier Ansiklopedisi

Hareket etmeye etki eden kuvvet alanı elektrik ücretleri ve hareketlerinin durumu ne olursa olsun, manyetik momenti olan cisimlerde (bkz. Manyetik moment). M. p., aşağıdakileri belirleyen bir manyetik indüksiyon vektörü B ile karakterize edilir: ... ... Büyük Sovyet Ansiklopedisi

KUVVET ALANI

Her noktasında oraya yerleştirilen malzemenin etkilendiği, büyüklüğü ve yönü ya yalnızca bu noktanın x, y, z koordinatlarına ya da koordinatlarına ve zamana bağlı olan uzayın bir bölümü (sınırlı veya sınırsız). T. İlk durumda, S., s. durağan ve ikincisinde - durağan olmayan. S. p.'nin tüm noktalarındaki kuvvet aynı değere sahipse, yani koordinatlara bağlı değilse, o zaman S. p. denir. homojen.

İçinde hareket eden bir malzeme parçacığına etki eden alan kuvvetlerinin yalnızca parçacığın ilk ve son konumuna bağlı olduğu ve yörüngesinin türüne bağlı olmadığı S. s. potansiyel. Bu iş, p-tsy P'nin (x, y, z) potansiyel enerjisi cinsinden ifade edilebilir:

A=P(x1, y1, z1)-P(x2, y2, z2),

burada x1, y1, z1 ve x2, y2, z2 sırasıyla parçacığın ilk ve son konumlarının koordinatlarıdır. Bir parçacık, yalnızca alan kuvvetlerinin etkisi altında potansiyel bir S. p'de hareket ettiğinde, mekaniğin korunumu yasası gerçekleşir. bir parçacığın hızı ile S. s'deki konumu arasında bir ilişki kurmayı mümkün kılan enerji.

Fiziksel ansiklopedik Sözlük. - M.: Sovyet Ansiklopedisi. . 1983 .

KUVVET ALANI

Her noktasında bir malzeme parçacığının yerleştirildiği, yalnızca koordinatlara bağlı olan, sayısal değeri ve yönü belirlenmiş bir kuvvetten etkilenen uzayın bir bölümü (sınırlı veya sınırsız). x, y, z bu nokta. böyle bir S. s. sabit; alanın gücü de zamana bağlıysa, o zaman S. s. sabit olmayan; S. p.'nin tüm noktalarındaki kuvvet aynı değere sahipse, yani koordinatlara veya zamana bağlı değilse, S. p. homojen.

Sabit S. p. denklemlerle ayarlanabilir

Nerede F x , F y , F z - alan gücünün projeksiyonu F.

Böyle bir işlev varsa U(x, y, z), kuvvet fonksiyonu olarak adlandırılır, U(x, y, z) ve kuvvet F bu fonksiyon aracılığıyla eşitliklerle tanımlanabilir:

veya . Belirli bir S. p. için bir kuvvet fonksiyonunun varlığının koşulu şudur:

veya . Bir noktadan potansiyel bir S. p.'de hareket ederken M 1 (x 1 , y 1 , z 1)Kesinlikle M2 (x2, y2, z 2) alan kuvvetlerinin çalışması eşitlikle belirlenir ve kuvvetin uygulama noktasının hareket ettiği yörünge tipine bağlı değildir.

yüzeyler U(x, y, z) = işlevin gönderiyi koruduğu const. Potansiyel S. p. örnekleri: homojen bir yerçekimi alanı, bunun için U=-mgz, Nerede T - alanda hareket eden bir parçacığın kütlesi, G- yerçekimi ivmesi (eksen z dikey olarak yukarı doğru yönlendirilmiş). Newton yerçekimi alanı, bunun için U = km/s, nerede r = - çekim merkezinden uzaklık, k - verilen alan için katsayı sabiti. ile ilişkili potansiyel enerji P sen bağımlılık P(x,) = = - U(x, y, z). Potansiyelde parçacık hareketinin incelenmesi pp. n. (diğer kuvvetlerin yokluğunda) büyük ölçüde basitleştirilmiştir, çünkü bu durumda mekaniğin korunum yasası gerçekleşir. bir parçacığın hızı ile SP'deki konumu arasında doğrudan bir ilişki kurmayı mümkün kılan enerji. İle. GÜÇ HATLARI- kuvvetlerin vektör alanının uzamsal dağılımını karakterize eden bir eğri ailesi; alan vektörünün yönü her noktada S.l'ye teğet ile çakışıyor. Böylece, ur-tion S.l. isteğe bağlı vektör alanı bir (x, y, z) şu şekilde yazılır:

Yoğunluk S.l. kuvvet alanının yoğunluğunu (değerini) karakterize eder. S.l kavramı. M. Faraday tarafından manyetizma çalışmasında tanıtıldı ve ardından J. K. Maxwell'in elektromanyetizma üzerine çalışmalarında daha da geliştirildi. Maxwell gerilim tensörü el.-mag. alanlar.

S. l kavramının kullanımı ile birlikte. daha sıklıkla sadece alan çizgileri hakkında konuşurlar: elektrik gücü. alanlar E, manyetik indüksiyon. alanlar İÇİNDE vesaire.

Fiziksel ansiklopedi. 5 ciltte. - M.: Sovyet Ansiklopedisi. Şef editör AM Prokhorov. 1988 .

Diğer sözlüklerde "GÜÇ ALANI" nın ne olduğunu görün:

Her noktasına bir parçacığın yerleştirildiği uzay parçası, bu noktanın koordinatlarına bağlı olarak ve bazen de zamana bağlı olarak belirli bir büyüklük ve yönde bir kuvvetten etkilenir. İlk durumda, kuvvet alanı durağan olarak adlandırılır ve ... ... Büyük Ansiklopedik Sözlük

güç alanı- İncelenen referans çerçevesindeki bu noktanın koordinatlarına ve zamana bağlı olarak, oraya yerleştirilmiş bir malzeme noktasına bir kuvvetin etki ettiği bir uzay bölgesi. [Önerilen terimlerin toplanması. Sayı 102. teorik mekanik. akademi…… Teknik Tercümanın El Kitabı

güç alanı- Durumlar T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Vektorinis laukas, kurio bet kuriame taške esančią dalelę veikia tik nuo taško padėties priklausančios jėgos (nuostovusis jėgų lauėš nukas) arbaėš la pad… Metroloji ile ilgili bilgi ve belgeler

güç alanı- jėgų laukas statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. güç alanı vok. Kraftfeld, n rus. kuvvet alanı, n; güç alanı, n pranc. champ de force, m … Fizikos terminų žodynas

KUVVET ALANI- Fizikte bu terime kesin bir tanım verilebilir, psikolojide kural olarak mecazi olarak kullanılır ve genellikle davranış üzerindeki herhangi bir veya tüm etkilere atıfta bulunur. Genellikle bütüncül bir şekilde kullanılır - bir güç alanı... ... Sözlük psikolojide

Her bir noktasına yerleştirilen bir madde parçacığının, ya bu noktanın x, y, z koordinatlarına ya da .. . ... Büyük Sovyet Ansiklopedisi

Uzayın bir parçası, bir parçacığın yerleştirildiği her noktada, bu noktanın koordinatlarına ve bazen de zamana bağlı olan belirli bir büyüklük ve yönde bir kuvvetten etkilenir. İlk durumda, S. s. sabit ve ikincisinde ... ... Doğal bilim. ansiklopedik sözlük

güç alanı- İncelenen referans çerçevesindeki bu noktanın koordinatlarına ve zamana bağlı olarak, oraya yerleştirilmiş bir malzeme noktasına bir kuvvetin etki ettiği bir uzay bölgesi ... Politeknik terminolojik açıklayıcı sözlük

Şunları okumak faydalı olabilir: