Консервативные и диссипативные силы
Силы, работа которых не зависит от пути, по которому двигалась частица, а зависит лишь от начального и конечного положения частицы, называются консервативными. При наличии неконсервативных сил полная механическая энергия системы не сохраняется. Неконсервативными являются силы трения и силы сопротивления среды. Работа этих сил, как правило, отрицательна. Поэтому при наличии сил трения и сил сопротивления среды полная механическая энергия системы уменьшается, переходя во внутреннюю энергию тел, что приводит к их нагреванию. Такой процесс называется диссипацией энергии. Силы, приводящие к диссипации энергии, называются диссипативные. Отметим, что неконсервативные силы не обязательно являются диссипативными. Поле, в любой точки которого направление силы, действующей на частицу, проходит через неподвижный центр, а модуль силы зависит только от расстояния r до этого центра, называется центральным. Направлена сила либо от центра, либо к силовому центру. Движение в поле центральных сил, если на материальную точку действует сила вида:
то говорят, что материальная точка находится в поле центральных сил, если начало координат совпадает с центром сил. Материальная точка, движущаяся в поле центральных сил, представляет собой консервативную систему. Поэтому при движении материальной точки сохраняется и полная механическая энергия точки:
Для гравитационного центрального поля большой массы М имеем:
|
(36)
(37)
(38)
