Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Билет 13
1. Механическая работа. Мощность. Энергия: кинетическая энергия; потенциальная энергия тела в однородном поле тяготения и энергия упруго деформированного тела; закон сохранения энергии; закон сохранения энергии в механических процессах; границы применимости закона сохранения механической энергии; работа как мера изменения механической энергии тела.
2. Принципы радиосвязи: излучение электромагнитных волн зарядом, движущимся с ускорением; амплитудная модуляция; детектирование; развитие средств связи; радиолокация.
1.Механическая работа — это физическая величина, являющаяся скалярной количественной мерой действия силы или сил на тело или систему, зависящая от численной величины, направления силы (сил) и от перемещения точки (точек) тела или системы.
Мо́щность — физическая величина, равная в общем случае скорости изменения энергии системы. В более узком смысле мощность равна отношению работы, выполняемой за некоторый промежуток времени, к этому промежутку времени. Различают среднюю мощность за промежуток времени и мгновенную мощность в данный момент времени:
Кинети́ческая эне́ргия — энергия механической системы, зависящая от скоростей движения её точек. Часто выделяют кинетическую энергию поступательного и вращательного движения.
Более строго, кинетическая энергия есть разность между полной энергией системы и её энергией покоя; таким образом, кинетическая энергия — часть полной энергии, обусловленная движением.
Потенциальная энергия в поле тяготения Земли
Потенциальная энергия в поле тяготения Земли вблизи поверхности приближённо выражается формулой:
,где — масса тела, — ускорение свободного падения, — высота положения центра масс тела над произвольно выбранным нулевым уровнем.
Потенциальная энергия упруго деформированного тела равна работе силы упругости при переходе из данного состояния в состояние с нулевой деформацией.
Если в начальном состоянии пружина уже была деформирована, а ее удлинение было равно x1, тогда при переходе в новое состояние с удлинением x2 сила упругости совершит работу, равную изменению потенциальной энергии, взятому с противоположным знаком:
Закон сохранения энергии — основной закон природы, заключающийся в том, что энергия замкнутой системы сохраняется во времени. Другими словами, энергия не может возникнуть из ничего и не может в никуда исчезнуть, она может только переходить из одной формы в другую.
Частный случай — Закон сохранения механической энергии —механическая энергия консервативной механической системы сохраняется во времени. Проще говоря, при отсутствии диссипативных сил (например, сил трения) механическая энергия не возникает из ничего и не может никуда исчезнуть. Для замкнутой системы физических тел, например, справедливо равенство , где , — кинетическая и потенциальная энергии системы какого-либо взаимодействия, , — соответствующие энергии после.
Рассмотрим ограничения, которые были сформулированы в законе сохранения полной механической энергии.
В реальных процессах, где действуют силы трения, наблюдается отклонение от закона сохранения механической энергии. Например, при падении тела на Землю сначала кинетическая энергия тела возрастает, поскольку увеличивается скорость. Возрастает и сила сопротивления, которая увеличивается с возрастанием скорости. Со временем она будет компенсировать силу тяжести, и в дальнейшем при уменьшении потенциальной энергии относительно Земли кинетическая энергия не возрастает.
Это явление выходит за рамки механики, поскольку работа сил сопротивления приводит к изменению температуры тела. Нагревание тел при действии трения легко обнаружить, потерев ладони друг о друга.
Таким образом, в механике закон сохранения энергии имеет довольно жесткие границы.
|
Вам уже известно, что работа является мерой изменения механической энергии. В самом деле, поднимая тело на некоторую высоту над поверхностью Земли, мы совершаем работу против силы тяжести; при этом возрастает потенциальная энергия тела. Работа, совершаемая нами, равна приращению потенциальной энергии А = ΔЕп. Если тело отпустить с какой-либо высоты, то под действием силы тяжести оно станет падать и его скорость по мере падения будет возрастать. Потенциальная энергия будет переходить в кинетическую, и в конце концов работа силы тяжести станет равна приращению кинетической энергии: Атяж= ΔЕк. |
Одним из способов изменения внутренней энергии является работа. Так, при трении двух тел происходит повышение их температуры, т. е. возрастает их внутренняя энергия. Работа силы трения в этом случае равна изменению внутренней энергии трущихся тел: Атр=ΔU. Это явление учитывается в технике. Вместе с тем повышение температуры за счет работы силы трения может оказаться полезным. Именно это явление использовали люди в древности для добывания огня. Можно показать еще одно явление, когда за счет работы какой-либо силы происходит повышение температуры тела, а следовательно, и его внутренней энергии. Наконец, можно убедиться, что за счет уменьшения внутренней энергии тела последнее может совершить работу. Таким образом, одним из процессов, приводящих к изменению внутренней энергии, является преобразование механической энергии во внутреннюю или наоборот. Работа является мерой изменения внутренней энергии при превращении механической энергии во внутреннюю или внутренней энергии в механическую.
Амплиту́дная модуляция — вид модуляции, при которой изменяемым параметром несущего сигнала является его амплитуда.
Демодуляция (Детектирование сигнала) — процесс, обратный модуляции колебаний, преобразование модулированных колебаний высокой (несущей) частоты в колебания с частотой модулирующего сигнала. Для передачи энергии электромагнитной волны используются высокочастотные колебания, а колебания низкой частоты используются для модуляции (слабого изменения амплитуды или фазы) высокочастотных колебаний. На принимающей станции из этих сложных колебаний с помощью специальных методов снова выделяют колебания низкой частоты, которые после усиления подаются на громкоговоритель. Этот процесс выделения информации из принятых модулированных колебаний получил название демодуляции, или детектирования колебаний.
|
Радиолока́ция — область науки и техники, объединяющая методы и средства обнаружения, измерения координат, а также определение свойств и характеристик различных объектов, основанных на использовании радиоволн. Основное техническое приспособление радиолокации — радиолокационная станция. Различают активную, полуактивную, активную с пассивным ответом и пассивную РЛ.