какая система тел называется замкнутой приведите примеры

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.

Источник

Замкнутая система тел

Изолированная система (замкнутая cистема) — термодинамическая система, которая не обменивается с окружающей средой ни веществом, ни энергией. В термодинамике постулируется (как результат обобщения опыта), что изолированная система постепенно приходит в состояние термодинамического равновесия, из которого самопроизвольно выйти не может (нулевое начало термодинамики).

Адиабатически изолированная система — термодинамическая система, которая не обменивается с окружающей средой ни теплотой, ни веществом. Изменение внутренней энергии такой системы равно производимой над ней работе. Всякий процесс в адиабатически изолированной системе называется адиабатическим процессом.

На практике адиабатическая изоляция достигается заключением системы в адиабатическую оболочку (например, сосуд Дьюара).

Смотреть что такое «Замкнутая система тел» в других словарях:

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 — (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 — 1) 3. с. в механике система тел, на к рые не действуют внеш. силы, т. е. силы, прилож. со стороны др., не входящих в рассматриваемую систему тел. 2) 3. с. в термодинамике система тел, к рая не обменивается с внеш. средой ни энергией, ни в вом. Др … Большой энциклопедический политехнический словарь

Электрически замкнутая система — Классическая электродинамика Магнитное поле соленоида Электричество · Магнетизм Электростатика Закон Кулона … Википедия

ТЕРМОДИНАМИЧЕСКАЯ СИСТЕМА — совокупность тел, могущих обмениваться между собой и с др. телами ( внешней средой ) энергией и в вом. Для Т. с. справедливы законы термодинамики. Т. с. является любая система, обладающая очень большим числом степеней свободы (напр., система,… … Большой энциклопедический политехнический словарь

ТЕРМОДИНАМИКА — наука о наиб. общих св вах макроскопич. физ. систем, находящихся в состоянии термодинамич. равновесия, и о процессах перехода между этими состояниями. Т. строится на основе фундам. принципов (начал), к рые явл. обобщением многочисл. наблюдений и… … Физическая энциклопедия

Олимпиадные задачи по физике — задачи повышенной трудности, предлагающиеся школьникам на физических олимпиадах различного уровня. По определению, знаний, содержащихся в стандартном школьном курсе физики и математики, должно быть достаточно для решения таких задач. Трудность же … Википедия

Электрический заряд — q, Q Размерность T I … Википедия

Источник

Замкнутые системы и ЗСИ

Замкнутые системы и ЗСИ

Замкнутые системы и ЗСИ

1) Система тел, не взаимодействующих с другими телами, не входящими в эту систему, называется замкнутой системой.

2) В замкнутой системе геометрическая сумма импульсов тел остается постоянной при любых взаимодействиях тел этой системы между собой.

3) Этот фундаментальный закон природы называется законом сохранения импульса.

4) Необходимым условием применимости закона сохранения импульса к системе взаимодействующих тел является использование инерциальной системы отсчета.

Согласно пунктам №2 и №4 в замкнутой системе движение тел до взаимодействия и после взаимодействия равномерное и прямолинейное.
Взаимодействия масс тел в замкнутой системе происходят без потерь импульса, а, следовательно, и без потерь энергии потому, что в замкнутой системе нет наличия сил, которые могут принудить тела совершить работу.

Работа требует ни только приложения сил, но и затрат энергии, а, следовательно, взаимодействующие массы тел в замкнутых системах не могут обладать энергией.

Ведь двойка в знаменателе формулы кинетической энергии
E _кин=mV 2 /2 показывает, что тело может обладать энергией только при наличии силы, которая заставляет тело двигаться равноускоренно.

Если в замкнутых системах массы тел не способны совершать работу, на совершение которой требуются затраты энергии, то, соответственно, в замкнутых системах равномерное движение тел бесконечно по времени.

Согласно пунктам определения замкнутых систем №1-4, замкнутые системы, как и ЗСИ, являются чисто гипотетическими и в реальности существовать не могут.

Взаимодействия тел в этих замкнутых системах отсчета, согласно пунктам № 1- 4, происходят без потерь энергии чисто гипотетически.

Можно ли законы, установленные для чисто гипотетических взаимодействий тел в чисто гипотетических замкнутых системах отсчета, применять для взаимодействий тел в реальных системах отсчета, где существуют реальные силы, влияющие на реальные взаимодействия тел?
Конечно нельзя!

Несоизмеримость величины уменьшения радиуса орбиты планеты с величиной самого радиуса планеты, пока не позволяет говорить, что постепенно через достаточное время спутники планет будут поглощены массами планет, а сами планеты солнечной системы будут поглощены массой Солнца.

Во время свободного падения, несоизмеримость свободно падающих масс тел с массой Земли позволяет объяснить «равенство» ускорений свободного падения у тел разной массы.
Согласно закону всемирного тяготения, сила взаимодействия F между двумя телами массами m1 и m2 равна
F = (G*m ₁*m ₂)/r 2
F ₁— сила притяжения тела массой m ₁к телу массой m ₂
F ₂— сила притяжения тела массой m ₂ к телу с массой m ₁
F ₁ = F ₂=F=(G*m ₁*m ₂)/r 2

F ₁ = m₁*a₁
F ₂= m*₂a₂
m₁*a ₁=m₂*a₂= (G*m₁*m[₂sub]2[/sub])/r 2
a₁=(G*m₂)/r 2
a₂=(G*m₁)/r 2
При измерении ускорения свободного падения тел на поверхности Земли нужно иметь в виду, что масса Земли m₂ несоизмерима с массами экспериментальных тел m₁, а следовательно a₂ практически равно нулю a ₂= 0
Поэтому ускорение сближения тел a₁+a ₂ практически равно ускорению свободного падения тел на поверхности Земли
a ₁+ 0 = g
Отсюда понятно, что ускорения падения тел разной массы у поверхности Земли, массы которых несоизмеримы с массой Земли, практически не имеют различия.

Желание «исследователей» получить скорейший желаемый результат, заставляет авторов статей, при расчетах реальных взаимодействий, применять системы уравнений с помощью ЗСЭ и гипотетического ЗСИ.
Авторы статей не желают замечать, что:

б) в ЗСИ в формулах импульса p = mv значения скоростей имеют линейную зависимость, т.к. про это указано в самом определении гипотетических замкнутых систем.

Источник

Замкнутая и не замкнутая системы.

Замкнутая и не замкнутая системы.

Система называется замкнутой(изолированной 1 ), если ее компоненты не взаимодействуют с внешними сущностями, а также отсутствуют потоки вещества, энергии и информации из системы или в нее.

Примером физической замкнутой системы может служить горячая вода и пар в термосе. В замкнутой системе количество вещества и энергии остается неизменным. Количество же информации может изменяться как в сторону уменьшения, так и увеличения – в этом просматривается еще одна особенность информации как исходной категории мироздания. Замкнутая система является некоторой идеализацией (модельным представлением), поскольку полностью изолировать какую-то совокупность компонентов от внешних воздействий невозможно.

Закон сохранения импульса

Закон сохранения импульса формулируется так:

если сумма внешних сил, действующих на тела системы, равна нулю, то импульс системы сохраняется.

Тела могут только обмениваться импульсами, суммарное же значение импульса не изменяется. Надо только помнить, что сохраняется векторная сумма импульсов, а не сумма их модулей.

Зако́н сохране́ния и́мпульса (Зако́н сохране́ния количества движения) утверждает, что векторная сумма импульсов всех тел (или частиц) замкнутой системы есть величина постоянная.

В классической механике закон сохранения импульса обычно выводится как следствие законов Ньютона. Из законов Ньютона можно показать, что при движении в пустом пространстве импульс сохраняется во времени, а при наличии взаимодействия скорость его изменения определяется суммой приложенных сил.

Как и любой из фундаментальных законов сохранения, закон сохранения импульса описывает одну из фундаментальных симметрий, — однородность пространства.

При взаимодействии тел импульс одного тела может частично или полностью передаваться другому телу. Если на систему тел не действуют внешние силы со стороны других тел, то такая система называется замкнутой.

В замкнутой системе векторная сумма импульсов всех тел, входящих в систему, остается постоянной при любых взаимодействиях тел этой системы между собой.

Этот фундаментальный закон природы называется законом сохранения импульса. Он является следствием из второго и третьего законов Ньютона.

Рассмотрим какие-либо два взаимодействующих тела, входящих в состав замкнутой системы.

Силы взаимодействия между этими телами обозначим через и По третьему закону Ньютона Если эти тела взаимодействуют в течение времени t, то импульсы сил взаимодействия одинаковы по модулю и направлены в противоположные стороны: Применим к этим телам второй закон Ньютона:

где и– импульсы тел в начальный момент времени, и – импульсы тел в конце взаимодействия. Из этих соотношений следует:

Это равенство означает, что в результате взаимодействия двух тел их суммарный импульс не изменился. Рассматривая теперь всевозможные парные взаимодействия тел, входящих в замкнутую систему, можно сделать вывод, что внутренние силы замкнутой системы не могут изменить ее суммарный импульс, т. е. векторную сумму импульсов всех тел, входящих в эту систему.

Рис.1

При указанных допущениях законы сохранения имеют вид

(1)
(2)
Произведя соответствующие преобразования в выражениях (1) и (2), получим
(3)
(4)
откуда
(5)
Решая уравнения (3) и (5), находим
(6)
(7)
Разберем несколько примеров.

1. При ν₂=0
(8)
(9)

Проанализируем выражения (8) в (9) для двух шаров различных масс:

а) m₁=m₂. Если второй шар до удара висел неподвижно (ν₂=0) (рис. 2), то после удара остановится первый шар (ν₁‘=0), а второй будет двигаться с той же скоростью и в том же направлении, в котором двигался первый шар до удара (ν₂‘=ν₁);

Рис.2

б) m₁>m₂. Первый шар продолжает двигаться в том же направлении, как и до удара, но с меньшей скоростью (ν₁‘ ν₁‘ ) (рис. 3);

Рис.3

2. При m₁=m₂ выражения (6) и (7) будут иметь вид ν₁‘= ν₂; ν₂‘= ν₁; т. е. шары равной массы как бы обмениваются скоростями.

Рис.5

Замкнутая и не замкнутая системы.

Система называется замкнутой(изолированной 1 ), если ее компоненты не взаимодействуют с внешними сущностями, а также отсутствуют потоки вещества, энергии и информации из системы или в нее.

Примером физической замкнутой системы может служить горячая вода и пар в термосе. В замкнутой системе количество вещества и энергии остается неизменным. Количество же информации может изменяться как в сторону уменьшения, так и увеличения – в этом просматривается еще одна особенность информации как исходной категории мироздания. Замкнутая система является некоторой идеализацией (модельным представлением), поскольку полностью изолировать какую-то совокупность компонентов от внешних воздействий невозможно.

Источник

Какая система тел называется замкнутой приведите примеры

Замкнутая система – система тел, для которых равнодействующая внешних сил равна нулю.

Система называется замкнутой вдоль определенного направления, если проекция равнодействующей внешних сил на это направление равна нулю.

Силы взаимодействия между телами системы называются внутренними силами

Силы взаимодействия между телами системы и телами, не входящими в систему – внешними силами

При столкновении шаров:

согласно третьего закона ньютона

согласно второму закону Ньютона ,

,

m1+ m2 = m1+ m2

Закон сохранения импульса

Суммарный импульс замкнутой системы тел остается постоянным при любых взаимодействиях тел системы между собой

Закон сохранения импульса:

Геометрическая сумма импульсов тел, со­ставляющих замкнутую систему, остается постоянной при любых взаимодействиях тел этой си­стемы между собой.

= const

Импульс сохраняется и для систем микрочастиц, для которых законы Ньютона не применимы.

Закон сохранения импульса является следствием однородности пространства.

Импульсом системы тел называется векторная сумма импульсов тел, входящих в систему.

Под столкновением в физике понимают взаимодействие тел при их относительном перемещении. Для классификации результатов этого взаимодействия вводят понятие абсолютно неупругого и абсолютно упругого ударов

Энергия при этом не сохраняется

Энергия при таком ударе сохраняется.

При нецентральном абсолютно упругом столкновении одинаковых шаров они разлетаются под углом 90о друг к другу.

При упругом центральном ударе покоящийся шар приобретает большую скорость, чем при неупругом ударе, при котором часть энергии расходуется на деформацию шара.

Скорости тел после абсолютно упругого удара зависят от соотношения массы этих тел.

РАКЕТЫ (уч.10кл. стр.128-129)

Закон сохранения импульса.(см.выше)

Реактивное движение. Определение. Примеры

Изменение массы ракеты при полете.

Уравнение движения ракеты ДОПОЛНИТЬ

Реактивное движение – движение возникающее при отделении от тела с некоторой скоростью какой-либо его части.

ДАТЬ ДРУГОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ РЕАКТИВНОГО ДВИЖЕНИЯ

m1- масса топлива, m2 – масса ракеты

Скорость истечения реактивной струи можно считать постоянной.

По мере расходования топлива общая масса уменьшается и соответственно увеличивается скорость (согласно закону сохранения импульса)

Реактивная сила, появляющаяся вследствие истечения горячих газов, приложена к ракете и направлена противоположно скорости реактивной струи. Эта сила определяется расходом топлива в единицу времени и скоростью истечения газов относительно ракеты.

ДАТЬ УРАВНЕНИЕ ДВИЖЕНИЯ РАКЕТЫ ЧЕРЕЗ ИМПУЛЬСЫ С УЧЕТОМ РАСХОДА ТОПЛИВА

Большая заслуга в развитии теории реак­тивного движения принадлежит К.Э.Циолковскому.

Он разработал теорию полета тела переменной массы (ракеты) в однородном поле тяготения и рас­считал запасы топлива, необходимые для преодоле­ния силы земного притяжения; основы теории жид­костного реактивного двигателя, а так же элементы его конструкции; теорию многоступенчатых ракет, причем предложил два варианта: параллельный (несколько реактивных двигателей работают одно­временно) и последовательный (реактивные двигате­ли работают друг за другом).

К.Э.Циолковский строго научно доказал возможность полета в космос с помощью ракет с жидкостным реактивным двигате­лем, предложил специальные траектории посадки космических аппаратов на Землю, выдвинул идею создания межпланетных орбитальных станций и подробно рассмотрел условия жизни и жизнеобеспе­чения на них.

Технические идеи Циолковского нахо­дят применение при создании современной ракетно-космической техники.

Движение с помощью реак­тивной струи, по закону сохранения импульса, ле­жит в основе гидрореактивного двигателя. В основе движения многих морских моллюсков (осьминогов, медуз, кальмаров, каракатиц) также лежит реактив­ный принцип.

МЕХАНИЧЕСКАЯ РАБОТА (уч.10кл. стр.134)

Работа как пространственная характеристика силы.

Определение работы. Единицы измерения

Геометрический смысл работы

Зависимость знака работы от взаимной ориентации силы и перемещения

Работа сил реакции, трения, тяжести

Суммарная работы нескольких сил

Не зависимость работы силы тяжести от траектории перемещения

Источник