Page 114 - 79
P. 114

Теоретична механіка. Динаміка


                                     § 15.3 Закон збереження механічної енергії
                                  Механічна  система,  на  яку  діють  тільки  сили  потенціального
                            поля, називається консервативною.
                                 Запишемо для консервативної системи теорему про зміну
                            кінетичної енергії (3.115)
                                                         n        n
                                                       
                                                T  T     A i e      A i j  .
                                                 2
                                                     1
                                                        i1  12  i1  12
                                 Оскільки на механічну систему діють тільки сили потен-
                            ціального поля, то за формулою (3.128) маємо
                                                  n        n
                                                   A i e     A i j        2  .
                                                                     1
                                                 i 1  12  i 1  1 ,2
                                                         Отже,

                                                  T  T       2  .                (3.129)
                                                       1
                                                             1
                                                   2
                                 Отримана рівність виражає теорему про зміну кінетичної
                            енергії консервативної системи, яка читається так:
                                  Зміна  кінетичної  енергії  консервативної  системи  на  деякому  її
                            переміщенні дорівнює різниці потенціальних енергій системи в почат-
                            ковому і кінцевому положеннях системи.
                                 Згрупувавши відповідні доданки, (3.129) можна записати
                            у вигляді
                                                   T      T    2  ,
                                                    1
                                                         1
                                                              2
                                                         тобто:
                                                     T     const .                 (3.130)
                                 Сума  кінетичної  і  потенціальної  енергії  системи  назива-
                            ється її механічною енергією, і формула (3.130) виражає закон
                            збереження механічної енергії.
                                  Механічна енергія консервативної системи при її русі не зміню-
                            ється, тобто є інтегралом руху.
                                 Закон збереження механічної енергії є окремим випадком
                            загального закону збереження і перетворення енергії, який був
                            встановлений  в  середині  ХІХ  ст.  в  результаті  досліджень
                            Ю.Майера (1819-1878), Д.Джоуля (1818-1880), Г.Гельмгольца
                            (1821-1894), У.Ренкіна (1820-1872).


                            52
   109   110   111   112   113   114   115   116   117   118   119