قوانین حفاظت در مکانیک

در موسسات آموزشی، معلمان عاقل به دانش آموزان خود می گویند که قانون حفاظت در مکانیک وجود دارد. معنای آن در این واقعیت است که انرژی در یک سیستم بسته نتواند بطور غیرقابل برگشت ناپدید شود و بر عملکرد هر کاری تلف شود. در چنین پروسه هایی، ناپدید شدن نیست، بلکه تبدیل انرژی از یک نوع به دیگری است. به عنوان مثال: بر روی کلید کلیک کنید - و نور برق چشمک می زند روشن است. متر به طور مرتب انرژی مصرفی را محاسبه می کند. کجا ناپدید می شود؟ همه چیز ساده است: جریان الکتریکی کار می کند، در حالی که انرژی به تابش و حرارت تبدیل می شود. به عبارت دیگر، قوانین حفاظت در مکانیک برای هر وسیله مکانیکی (و یا حتی الکتریکی) تفاوت دارند - تفاوت فقط در یک نوع انرژی اولیه و نام یک پدیده مشابه است). در حقیقت، قانون حفاظت، یک اصل اساسی است که بر طبق آن کل جهان زندگی می کند.

اول از همه، لازم است که انرژی جنبشی و بالقوه را تعیین کند. به عبارت ساده، اول، انرژی حرکت بدن است که کار انجام شده توسط بدن را مشخص می کند. و دوم، انرژی غیرقابل تحملی سیستم سیستم بدن است که توسط ماهیت تعامل و مکان اشیاء در سیستم خود تعیین می شود. طبیعی است که این اصطلاح از کلمه لاتین به معنای "فرصت" حاصل می شود. در مکانیک، این دو نوع انرژی به یک دیگر تبدیل می شوند.

قوانین حفاظت در مکانیک به شرح زیر عمل می کنند. به عنوان مثال، یک جسم پرتاب شده به سمت بالا در زمان دریافت پالس دارای حداکثر مقدار انرژی جنبشی است. بر این اساس، سرعت حرکت آن بالاترین لحظه اولیه است. به تدریج، کاهش می یابد، زیرا انرژی جنبشی تبدیل به یک توان بالقوه می شود. در نتیجه، موضوع تضعیف می شود و متوقف می شود. این بدان معنی است که تمام سهام آن از انرژی اولیه پالس به انرژی بالقوه تبدیل شده و در سیستم انباشته شده است. علاوه بر این، به علت عمل گرانشی، جسم شروع به سقوط می کند. انرژی بالقوه به جنبشی تبدیل می شود. دشوار نیست حدس بزنید که در لحظه اولیه حرکت سرعت کم است، اما به تدریج افزایش می یابد، زیرا مقدار انرژی جنبشی سیستم افزایش می یابد. شایان ذکر است که در این مورد، علیرغم نفوذ میدان مغناطیسی زمین (پالس اضافی)، مجموع انرژی های این سیستم بدون تغییر باقی می ماند.

برای درک بهتر قوانین حفاظت در مکانیک، تبدیل شدن به تجربه زندگی خودتان منطقی است. مطمئنا، به عنوان یک کودک، همه یک توپ کوچک اما عظیم و یا یک توپ معمولی بر روی پایه فلزی افتاد. در همان زمان او پرید و دوباره سقوط کرد. این تا زمانی که جنبش خود به خود متوقف شد تکرار شد. اما در مورد قانون حفاظت از انرژی در مکانیک؟ پس از همه، منطقی، انرژی بالقوه توپ در حال سقوط باید به طور کامل به جنبشی تبدیل شود، و بالعکس. تقریبا "حرکت دائمی" آیا ممکن است که در این حالت قوانین حفاظت در مکانیک رضایت بخش باشند؟ در واقع، در این وضعیت، سیستم اصطکاکی در مورد مولکول های هوا و تغییرات داخلی سطح و توپ تاثیر می گذارد. این است که آنها بخشی از انرژی خود را "سرقت" می کنند، به این دلیل که توپ به تدریج گسسته می شود (به این ترتیب، در چارچوب مکانیک کلاسیک، یک ماشین حرکت دائمی غیرممکن است).

جهانی بودن قوانین حفاظت به ما اجازه می دهد تا از آنها استفاده کنیم نه تنها در محاسبات تعامل سیستم های ماکرو کوم، بلکه همچنین، به صورت جزئی در میکرو کوسم. نه مسیر حرکت و نه نوع نیروهایی که بر روی سیستم عمل می کنند، قوانین حفاظت از نتیجه کار را تحت تاثیر قرار می دهند!