Что такое замкнутая система сил
Замкнутая система тел
Это система тел, которые взаимодействуют только друг с другом. Нет внешних сил взаимодействия.
Не замкнутая система тел – это система тел, взаимодействующих между собой, на которую, кроме того, действуют и какие то внешние, «посторонние» системе тела, внешние силы. В этом случае общий импульс системы не будет сохранятся. Он изменяется. А изменение импульса равно импульсу той силы, которая приложена к системе.
В механике внешними силами по отношению к данной системе материальных называются те силы, к-рые представляют собою действие на эту систему других тел, не включенных нами в состав данной системы. Внутренними силами являются силы взаимодействия между отдельными материальными точками данной системы. Подразделение сил на внешние и внутренние является совершенно условным: при изменении заданного состава системы некоторые силы, ранее бывшие внешними, могут стать внутренними, и обратно.
Понятие системы
Физики часто произносят такие слова: тело, взаимодействие, связь, система.
Когда мы решаем задачи, то рассматриваем в них события, процессы, интересующие нас тела с окружающими их телами, как какие-то системы.
В широком смысле, система – это нечто, связанное определенной целью. Оно состоит из отдельных элементов, и связей между этими элементами.
Греческое «Systema» — целое, состоящее из частей соединение, множество закономерно связанных друг с другом элементов и связей между ними (рис. 1).
Виды систем
Все системы можно условно разделить на два вида:
Примечание: Замкнутые системы, так же, часто называют консервативными. Нам известно слово «консерва». Мы применяем консервы для сохранения чего-либо.
Открытые системы
Элементы открытой системы могут взаимодействовать как с элементами системы, так и внешними, по отношению к системе, элементами.
Пример: Ученики класса на перемене. Они могут общаться с одноклассниками и с учащимися других классов.
Закрытые системы
Элементы могут взаимодействовать только с элементами, принадлежащими этой системе. С элементами, внешними по отношению к системе, взаимодействия нет.
Пример: Ученики класса на уроке, они могут общаться только с одноклассниками и учителем, находящимися в помещении. С учениками других классов они общаться не могут.
Зачем знать, открытая, или закрытая система
Важное свойство замкнутых систем:
В замкнутых системах выполняются законы сохранения.
В открытых системах законы сохранения не работают. Сохраняться ничего не будет, так как внешняя среда своим воздействием будет вызывать потери чего-либо, или наоборот, увеличение чего-либо (например, энергии).
Как по условию задачи понять, что система замкнута
В задачниках по физике часто встречаются намек на то, что рассматриваемую систему можно считать замкнутой. Для этого в условиях задач применяют такие слова:
Если мы встретим такие слова в условии задачи, то для решения задачи можно применять законы сохранения.
Содержание:
Замкнутая система:
В общей научной картине природы группа объектов, связанных общими свойствами и условно изолированных от внешней среды, рассматривается как замкнутая система.
Что такое замкнутая система
Замкнутая система — это система тел, при данных условиях взаимодействующих только друг с другом и не взаимодействующих с другими телами (равнодействующая внешних сил равна нулю). В замкнутых системах выполняются законы сохранения.
Карта замкнутой системы:
Закон сохранения импульса. Импульс является одной из физических величин, обладающих свойством сохранения. Это свойство состоит в том, что при взаимодействии тел только друг с другом сумма их импульсов не меняется, полный импульс системы остается постоянным.
Полным импульсом системы называется геометрическая сумма импульсов всех тел, из которых состоит система.
В результате взаимодействия тел их импульсы меняются. Как образец исследуем взаимодействие двух тел.
Обозначим импульс первого тела до взаимодействия 
Учитывая, что 
равно изменению импульса первого тела, a 
— изменению импульса второго тела (см: 2.3 тема), получаем:
Изменения импульсов двух тел, произошедшие в результате их взаимодействия, равны по модулю и противоположны по направлению.
После преобразований получается, что векторная (геометрическая) сумма импульсов двух тел, взаимодействующих между собой, остается неизменной:
Обобщая последнее выражение для замкнутой системы, состоящей из 
тел, получим закон сохранения импульса:
Векторная сумма импульсов тел, составляющих замкнутую систему, остается постоянной:
Столкновение двух тел
Результатом столкновения двух тел является деформация и изменение их импульсов вследствие действия возникающих сил упругости. Различают два идеализированных вида столкновения: абсолютно упругое и абсолютно неупругое столкновение.
Абсолютно упругое столкновение
Где 
и 
— массы шаров, составляющих замкнутую систему; 
и 
— начальные скорости шаров до столкновения, 
и 
— конечные скорости шаров после столкновения.
Частный случай: абсолютно упругое столкновение шарика со стеной. Предположим, что шарик сталкивается со стеной под углом 
(b). Сила реакции, возникающая во время удара, перпендикулярна плоскости стены. Так как проекция силы реакции 
на ось 
равна нулю, то в направлении этой оси на шарик эта сила не действует (действие силы тяжести не учитывается), следовательно, проекция импульса 
сохраняется. Изменяется проекция 
Где 
— угол между направлением импульса (скорости) 
и плоскостью стены. Так как 
то модуль изменения импульса этого столкновения будет равен:
или 
Абсолютно неупругое столкновение
Возникающая при абсолютно неупругом столкновении деформация полностью сохраняется. В это время полная механическая энергия не сохраняется, некоторая её часть превращается во внутреннюю энергию системы. После абсолютно неупругого столкновения двух тел оба эти тела, «прилипнув» друг к другу, или движутся с общей скоростью, или покоятся.
Таким образом, закон сохранения импульса при абсолютно неупругом столкновении двух тел, образующих замкнутую систему, можно записать:
Где 
— приобретенная после абсолютно неупругого столкновения общая скорость двух тел, образующих замкнутую систему. Определим эту скорость из выражения (3.6):
При копировании любых материалов с сайта evkova.org обязательна активная ссылка на сайт www.evkova.org
Сайт создан коллективом преподавателей на некоммерческой основе для дополнительного образования молодежи
Сайт пишется, поддерживается и управляется коллективом преподавателей
Whatsapp и логотип whatsapp являются товарными знаками корпорации WhatsApp LLC.
Cайт носит информационный характер и ни при каких условиях не является публичной офертой, которая определяется положениями статьи 437 Гражданского кодекса РФ. Анна Евкова не оказывает никаких услуг.
ЗАМКНУТАЯ СИСТЕМА
Смотреть что такое «ЗАМКНУТАЯ СИСТЕМА» в других словарях:
замкнутая система — [среда] применения (штриховое кодирование): Система [среда] с применением штрихового кодирования, предназначенная для использования обособленной группой пользователей. Примечание Обычно такая система представляет собой группу пользователей в… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Замкнутая система — (генная инженерия) в генной инженерии система осуществления генно инженерной деятельности, при которой генетические модификации вносятся в организм или генно инженерно модифицированные организмы, обрабатываются, культивируются, хранятся,… … Википедия
замкнутая система — система с обратной связью — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] замкнутая система закрытая система Система, изолированная от внешней среды. Конечно,… … Справочник технического переводчика
ЗАМКНУТАЯ СИСТЕМА — см. Система экологическая замкнутая. Экологический энциклопедический словарь. Кишинев: Главная редакция Молдавской советской энциклопедии. И.И. Дедю. 1989 … Экологический словарь
ЗАМКНУТАЯ СИСТЕМА — ЗАМКНУТАЯ СИСТЕМА, то же, что изолированная система (см. ИЗОЛИРОВАННАЯ СИСТЕМА) … Энциклопедический словарь
ЗАМКНУТАЯ СИСТЕМА — (1) в механике система тел, на которые не действуют внешние силы, т. е. силы, приложенные со стороны других, не входящих в рассматриваемую систему тел; (2) в термодинамике система тел, которая не обменивается с внешней средой ни энергией, ни… … Большая политехническая энциклопедия
ЗАМКНУТАЯ СИСТЕМА — то же, что изолированная система. Физическая энциклопедия. В 5 ти томах. М.: Советская энциклопедия. Главный редактор А. М. Прохоров. 1988 … Физическая энциклопедия
ЗАМКНУТАЯ СИСТЕМА — элементов, замкнутая система функций, система элементов jn некоторого линейного нормированного пространства Нтакая, что любой элемент можно сколь угодно точно приблизить в метрике пространства Нконечной линейной комбинацией элементов из этой… … Математическая энциклопедия
замкнутая система — uždaroji sistema statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Termodinaminė sistema, kuri su aplinka arba kitomis sistemomis nesikeičia medžiaga. atitikmenys: angl. closed system vok. geschlossenes System, n; System mit Rückführung … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas
замкнутая система — uždaroji sistema statusas T sritis chemija apibrėžtis Termodinaminė sistema, kuri nesikeičia medžiaga su aplinka. atitikmenys: angl. closed system rus. закрытая система; замкнутая система … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas
замкнутая система — uždaroji sistema statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. closed system vok. abgeschlossenes System, n; geschlossenes System, n rus. замкнутая система, f pranc. système fermé, m … Fizikos terminų žodynas
Внешние и внутренние силы. Замкнутая система
В механике силой называют величину, характеризующую действие одного тела на другое, в результате которого происходит изменение состояния первого тела: изменяется его скорость или тело выходит из состояния покоя.
Внешние силы – это силы, действующие на тело извне. Под влиянием внешних сил тело или начинает двигаться, если оно находилось в состоянии покоя, или изменяется скорость его движения, или направление движения. Внешние силы в большинстве случаев уравновешены другими силами и их влияние незаметно, только знание законов механики позволяет утверждать о действии внешних сил на тело, находящееся в покое.
Внешние силы, действуя на твердое тело, вызывают изменения его формы, обуславливаемые перемещением частиц.
Внутренними силами являются силы, действующие между частицами, эти силы оказывают сопротивление изменению формы.
Сила — величина векторная, т. е. имеющая не только числовое значение, но и направление, поэтому действие силы на тело определяется не только ее величиной, но и ее направлением.
Механическая система тел, на которую не действуют внешние силы, называется замкнутой (или изолированной).