Фгбоу впо
РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ -
МСХА ИМЕНИ К.А. ТИМИРЯЗЕВА
РЕФЕРАТ ПО ФИЗИКЕ
НА ТЕМУ:
«ЗАКОНЫ СОХРАНЕНИЯ ЭНЕРГИИ. ЗАКОН СОХРАНЕНИЯ ИМПУЛЬСА. ЗАКОН СОХРАЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ. ЗАКОН СОХРАНЕНИЯ МОМЕНТА ИМПУЛЬСА.»
ПОДГОТОВИЛА:
МИХЕЕВА М. И.
ЗООИНЖЕНЕРНЫЙ ФАКУЛЬТЕТ
ГРУППА 108
ПРИНЯЛ:
РАССКАЗОВ А. В.
Москва, 2013
Содержание
1. Введение. Общие положения 3
2. Закон сохранения энергии 4
3. Закон сохранения импульса 5
4. Закон сохранения механической энергии 6
5. Закон сохранения момента импульса 8
6. Заключение 9
7. Список литературы 10
Введение
Фундаментальные физические законы - это наиболее полное на сегодняшний день, но приближенное отражение объективных процессов в природе. Различные формы движения материи описываются различными фундаментальными теориями. Каждая из этих теорий описывает вполне определенные явления: механическое или тепловое движение, электромагнитные явления.
Существуют более общие законы в структуре фундаментальных физических теорий, охватывающие все формы движения материи и все процессы. Это законы симметрии, или инвариантности, и связанные с ними законы сохранения физических величин.
Законы сохранения физических величин – это утверждения, согласно которым численные значения этих величин не меняются со временем в любых процессах или классах процессов. Фактически во многих случаях законы сохранения просто вытекают из принципов симметрии.
Идея сохранения появилась сначала как чисто философская догадка о наличии неизменного, стабильного в вечно меняющемся мире. Еще античные философы-материалисты пришли к понятию материи как неуничтожимой и несотворимой основы всего сущего. С другой стороны, наблюдение постоянных изменений в природе приводило к представлению о вечном движении материи как важном ее свойстве. С появлением материалистической формулировки механики на этой основе появились законы сохранения.
Законы сохранения тесно связаны со свойствами симметрии физических систем. При этом симметрия понимается как инвариантность физических законов относительно некоторой группы преобразований, входящих в них величин. Наличие симметрии приводит к тому, что для данной системы существует сохраняющаяся физическая величина. Если известны свойства симметрии системы, как правило, можно найти для нее закон сохранения и наоборот.
Важнейшими законами сохранения, справедливыми для любых изолированных систем, являются:
закон сохранения энергии;
закон сохранения импульса;
закон сохранения момента импульса.
Закон сохранения энергии
Закон сохранения энергии — фундаментальный законприроды, установленныйэмпирическии заключающийся в том, что дляизолированнойфизической системыможет быть введена скалярнаяфизическая величина, являющаясяфункциейпараметров системы и называемаяэнергией, которая сохраняется с течениемвремени. Поскольку закон сохранения энергии относится не к конкретным величинам и явлениям, а отражает общую, применимую везде и всегда, закономерность, то его можно именовать незаконом, а принципомсохранения энергии.
С фундаментальной точки зрения, согласно теореме Нётер, закон сохранения энергии является следствиемоднородностивремени, то есть независимостью законов физики от момента времени, в который рассматривается система. В этом смысле закон сохранения энергии является универсальным, то есть присущим системам самой разной физической природы. При этом выполнение этого закона сохранения в каждой конкретно взятой системе обосновывается подчинением этой системы своим специфическим законам динамики, вообще говоря различающимся для разных систем.
В различных разделах физики по историческим причинам закон сохранения энергии формулировался независимо, в связи с чем были введены различные виды энергии. Говорят, что возможен переход энергии одного типа в другой, но полная энергия системы, равная сумме отдельных видов энергий, сохраняется. Ввиду условности деления энергии на различные виды, такое деление не всегда может быть произведено однозначно.
Для каждого вида энергии закон сохранения может иметь свою, отличающуюся от универсальной, формулировку. Например, в классической механикебыл сформулирован закон сохранения механической энергии, втермодинамике—первое начало термодинамики, а вэлектродинамике—теорема Пойнтинга.
С математическойточки зрения закон сохранения энергии эквивалентен утверждению, что системадифференциальных уравнений, описывающая динамику данной физической системы, обладаетпервым интеграломдвижения, связанным ссимметричностьюуравнений относительно сдвига во времени.