ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Описание состояния механической системы с помощью обобщенных координат и скоростей из "Методы статистической термодинамики в физической химии" Будем полагать в общем случае, что на данную материальную точку действуют силы как со стороны других материальных точек внутри системы (внутренние силы), так и со стороны внешних тел (внешние силы). Изучением движения системы под действием приложенных к ней сил занимается раздел механики, именуемый динамикой. Основной задачей является нахождение зависимостей Гг ( ) (I = 1,. .., ЛГ) для системы. Уравнения, описывающие изменение механического состояния системы во времени, носят название уравнений движения. [c.24] Число независимых параметров, определяющих положение механической системы в пространстве (конфигурацию системы), называют числом степеней свободы системы. [c.26] Материальная точка имеет одну степень свободы, если она может перемещаться только вдоль некоторой заданной прямой или кривой. Если точке разрешено движение только по заданной поверхности, число ее степеней свободы равно двум. Свободно движущаяся в пространстве материальная точка имеет три степени свободы. Число степеней свободы системы из N материальных точек равно 3N, если система свободная, и 3N—d, если на систему наложено d независимых связей геометрического характера. [c.26] Применяя понятия классической механики к системе, образованной атомами и молекулами, атомы рассматривают как материальные точки и, следовательно, приписывают им три степени свободы. Двухатомная молекула имеет шесть степеней свободы. Как приближение, иногда можно считать молекулу жесткой, т. е. полагать расстояние между атомами фиксированным. Тогда d = 1, и число степеней свободы двухатомной молекулы следует приравнять пяти, В дальнейшем будем обозначать число степеней свободы молекулы через /. Таким образом, / — число независимых координат, которые необходимы для определения пространственного положения всех атомов, образующих молекулу. Значения / для молекул разного типа приведены ниже. [c.26] Если система свободная или со стационарными связями вида (И.5), то в вы-ражеиия ЛП.в) время явно не входит. [c.27] Совокупность величин, ,,, др обозначим символом д без индекса. [c.28] Если обобщенные силы не зависят от обобщенных скоростей, т. е. [c.29] В основу молекулярно-статистической теории макроскопических систем положена модель вещества как механической системы, где частицы движутся в пустоте, а силы взаимодействия между частицами потенциальны. Таким образом, речь идет, естественно, о недиссипативной системе. Задачей является как раз создание механической теории тепла. Поэтому в дальнейшем будут рассматриваться только системы, в которых все силы являются потенциальными. [c.30] Таким образом, одним из условий консервативности системы является стационарность внешних полей. Частным случаем консервативной системы является замкнутая (изолированная) система, внешние поля в которой отсутствуют. Материальные точки замкнутой системы взаимодействуют только друг с другом, но ни с какими телами вне системы. [c.31] Вернуться к основной статье