Закон сохранения импульса (количества движения)

Первыми двумя законами сохранения, установленными в науке, были законы сохранения массы и энергии. В физических законах движения, кроме того, часто используется закон сохранения импульса (количества, движения). В ядерных реакциях может происходить взаимопревращение массы и энергии, но их сумма обязательно должна сохраняться. Ядерная энергия получается только за счет исчезновения массы соотношение между массой и энергией было установлено Эйнштейном и носит его имя. Согласно соотношению Эйнштейна, = тс , где -энергия, т - соответствующая ей масса, а с - скорость света. В ядерных реакциях также происходит сохранение заряда. Когда ядро изотопа углерода-14 распадается с образованием ядра азота-14, это сопровождается испусканием электрона (происходит так называемый бета-распад) [c.96]

Закон сохранения импульса (количества движения) является общим выражением первого закона термодинамики [уравнение (1.10)] для контрольного объема (см. рис. 1-1). Импульс по определению равен произведению массы выделенного элемента жидкости т на вектор скорости его движения w , следовательно, импульс шй -тоже вектор. Поэтому закон сохранения импульса можно представить и в векторной форме, и в скалярной-в виде трех скалярных уравнений в направлениях осей координат х, у, 2. [c.24]

Закон сохранения импульса (количества движения) [c.165]

Другими словами, внутренние силы не изменяют суммарный импульс (количество движения) системы. Этот закон называют законом сохранения импульса (количества движения). [c.167]

Закон сохранения импульса (количества движения) записывается следующим образом [c.18]

Феноменологические соотношения, определенные в подразделе 1.1, играют важную роль в термодинамике необратимых процессов. Общую основу макроскопического описания необратимых процессов составляет неравновесная термодинамика, которая строится как теория сплошной среды и параметры которой, в отличие от равновесной термодинамики, являются функциями пространственных координат и времени. Центральное место в неравновесной термодинамике играет уравнение баланса энтропии [10]. Это уравнение выражает тот факт, что энтропия некоторого элемента объема сплошной среды изменяется со временем за счет потока энтропии в рассматриваемый объем извне и за счет положительного источника энтропии, обусловленного необходимыми процессами внутри объема. При обратимых процессах источники энтропии отсутствуют. В этом состоит локальная формулировка второго закона термодинамики. Поэтому основной задачей в теории необратимых процессов является получение выражения для источника энтропии. Для этого необходимо использовать законы сохранения массы, количества движения и энергии в дифференциальной форме, полученные в разделе 1. В уравнения сохранения входят потоки диффузии, тепла и тензор напряжений, которые характеризуют перенос массы, энергии и импульса. Важную роль играет термодинамическое уравнение Гиббса (5.49), которое связывает скорость изменения энтропии со скоростями изменения энергии и состава смеси. Оказывается, что выражение для интенсивности источника энтропии представляет собой сумму членов, каждый из которых является произведением потока, характеризующего необратимый процесс, и величины, называемой термодинамической силой. Термодинамическая сила связана с неоднородностью системы или с отклонением параметра от его равновесного значения. Потоки, в свою очередь, в первом приближении линейно зависят от термодинамических сил в соответствии с феноменологическими соотношениями. Эти линейные законы отражают зависимость потока от всех термодинамических сил, т. е. учитывают перекрестные эффекты. Так, поток вещества зависит не только от градиента концентрации, но и от градиентов давления, температуры, электрического потенциала и т. д. Неравновесная термодинамика ограничивается в основном изучением линейных феноменологических соотношений. [c.83]

Поскольку у-квант обладает импульсом, в соответствии с законом сохранения момента количества движения при его поглощении ядром должен наблюдаться эффект отдачи. Таким образом, часть энергии у-квантов тратится на отдачу и не участвует в возбуждении ядра. Импульс у-кванта равен р = Е с, соответственно энергия отдачи состав- [c.8]

В камере смешения С происходит передача энергии от рабочей жидкости к перекачиваемой. Механизм этой передачи окончательно не выяснен. Наибольшее распространение пока имеет гипотеза, согласно которой передача энергии происходит за счет передачи количества движения частицами рабочей жидкости в процессе турбулентного перемешивания. Высказана также гипотеза, по которой в камере смешения на границе двух потоков образуются неустойчивые вихревые системы, воздействующие на перекачиваемую жидкость как лопатки лопастного насоса. Существенным является то, что с помощью закона сохранения импульса можно полу шть нужные соотношения между параметрами насоса без использования какой-либо гипотезы о механизме передачи энергии от рабочей жидкости к перекачиваемой. [c.692]

Рост давления в начале камеры смешения объясняется тем, что в процессе смешения струй происходит уменьшение количества движения потока в камере, а в силу закона сохранения импульса это уменьшение количества движения приводит к росту давления в потоке. Падение давления после достижения максимума происходит потому, что при [c.692]

Основой механических процессов является закон сохранения количества движения тю, где т ж ги - масса и ее скорость. Согласно этому закону, скорость изменения количества движения (импульса) массы т равна алгебраической сумме всех сил, действующих на эту массу, т. е. в правой части равенства (1) под символами Мзх и следует понимать силы, действующие на массу т в противоположных направлениях (напомним, что в курсе общей физики сила может рассматриваться как поток импульса или, что то же, - как производная количества движения по времени). [c.12]

Так как импульс (количеств движения) — величина векторная, то под суммой импульсов (количеств движения) тел, о которой говорится в законе сохранения импульса, нужно понимать сумму векторов, т. е. геометрическую сумму (см. 13). [c.167]

В мо.мент удара частицы-молекулы о стенку сосуда (рис. 2) по закону сохранения количества движения (закон сохранения импульса) в системе молекула — стенка количество движения до и после удара должно сохраниться. Чтобы стенка не смещалась, надо приложить силу, компенсирующую удары молекул. [c.18]

Количество газа, вовлеченного в каждый момент в движение, приходящееся на единицу площади границы, конечно. Поэтому в задаче имеют место законы сохранения импульса и энергии, справедливые и на неавтомодельной стадии движения. Естественно, приходит мысль воспользоваться этими законами для определения показателя степени а и постоянной А автомодельного предельного решения, подобно тому, как это было сделано в главе 2 для рассмотренных там автомодельных решений первого рода. [c.82]

Процедурные знания — это сведения о совокупности конкретных процедур, этапов или шагов поиска целесообразных решений в новой ситуации, представленных либо на ЕЯ, либо на некотором формализованном языке (ФЯ). К процедурным знаниям в области химической технологии относятся, например, закон действия масс принцип Ле Шателье законы равновесия составов фаз гетерогенных систем законы сохранения массы, энергии, импульса и момента количества движения закон Гесса законы (начала) термодинамики физико-химические и технологические принципы наилучшего использования движущей силы ХТП, наиболее полного использования сырья и энергии в ХТС, наилучшего использования оборудования ХТС и др. алгоритмы расчета состава смесей веществ, расчета массы и объемов веществ, мольной теплоты образования соединений при химических реакциях системы уравнений математических моделей ХТП и ХТС алгоритмы анализа и оптимизации ХТП и ХТС тексты технологических регламентов и др. [c.32]

Сравнивая между собой дивергентные уравнения (2.100), (2.102) и (2.104), следует отметить, что количество законов сохранения возрастает по мере упрощения соответствующих систем (2.1), (2.101), (2.103). В то же время дивергентные формы, связанные с законами механики для массы, импульса, момента количества движения и энергии, имеют место для каждой из рассмотренных систем уравнений. [c.42]

Закон сохранения количества движения применим к жидкости на участке широкого трубопровода от сечения 1-1 до сечения 2-2 (сечение 1-1 в этом случае выбирается несколько правее места стыка трубопроводов различного диаметра). Так как на участке 1-2 к стенкам трубопровода непосредственно примыкает застойная зона, в которой наблюдается интенсивное вихреобразование с возвратным течением, величину касательного напряжения трения Тд на стенке принимают равной нулю. Поэтому секундный импульс внешних сил, действующих на выделенный объем жидкости, будет равен [c.60]

Так как законы сохранения массы, энергии и импульса рассматриваются совместно, то опишем единый практический метод составления баланса, не разделяя его для трех указанных величин (обычно практика ставит одинаковые требования в отношении массы, энергии и количества движения кроме того, и методы составления баланса для них идентичны). [c.53]

Для гидродинамических процессов особо важное значение имеют законы сохранения массы, энергии и количества движения (импульса). Законы сохранения используются в различных формулировках для описания процессов, в которых конечные суммы массы, энергии и количества движения (внутри системы) равны соответствующим суммам начального состояния. [c.49]

Основные гидродинамические параметры движения жидкости при ее неизменной плотности описываются уравнением Навье — Стокса, выражающим общий закон сохранения количества движения (импульса) для единицы объема перемещающейся жидкости [I] [c.6]

Для дальнейшего существенно понимать, что физической основой гидромеханики является закон сохранения количества движения (импульса) [c.28]

Однако, как видим, этот закон есть одно из следствий первого начала, совершенно так же, как в механике закон сохранения количества движения является следствием теоремы импульсов ( приращение количества движения системы равно сумме импульсов всех внешних сил ). [c.72]

Реактор рассчитывается на основании обсуждавшейся выше схемы, показанной на рис. 7. Общие методы расчета промышленных реакторов изложены в [27]. Расчет проводится на основании материального баланса реакции, энергетического баланса и закона сохранения количества движения (импульса). Изложенные выше экспериментальные и расчетные данные позволяют произвести такой расчет. [c.96]

Уже давно известно, что, кроме законов сохранения массы и энергии, а также закона сохранения суммарного электрического заряда, существует ряд других принципов сохранения. Так, большую роль играет в науке 3 а ко н сохранения импульса или количества движения, обозначаемого [c.149]

Речь идет о затрате части энергии при излучении или поглощении кванта на отдачу излучателя или поглотителя. В силу закона сохранения количества движения импульсы излучателя и поглотителя должны быть равны импульсу кванта, причем импульс поглотителя направлен по движению кванта, а импульс излучателя—в противоположную сторону. При фиксированной массе излучателя т, очевидно, должны выполняться условия [c.13]

АТОМЫ ОТДАЧИ — атомы, получившие определенный импульс в процессе радиоактивного распада или ядерной реакции. Явление аналогично, напр., отдаче при выстреле из орудия. Кинетич. энергия, приобретаемая А. о., может быть вычислена по законам сохранения энергии и количества движения в большинстве случаев она значительно превосходит энергию химич. связи (2—5 ав). Так, при а-распаде энергии А. о. имеют величины порядка 10 кав, при испускании у"Квантов 10—10 кав. Поэтому А. о. способны выходить из молекул химич. соединепия (см. Сцилларда — Чалмерса аффект), в к-рых они первоначально находились, переходить в газовую фазу из поверхностного слоя твердых тел, производить в последних радиационные нарушения и т. д. А. о. являются горячими атомами. [c.167]

По закону сохранения количества движения, импульс ядра отдачи Рм равен импульсу нейтрино Рм и, следовательно, энергия ядра отдачи равна [c.102]

При низких энергиях падающих фотонов электроны выбиваются из атомов преимущественно под прямыми углами к направлению движения фотона, но с увеличением энергии электроны начинают выбиваться главным образом в направлении движения фотонов. Поскольку должны выполняться законы сохранения энергии и момента количества движения, то атом, с оболочки которого вырван электрон, также получает некоторый импульс (атомы отдачи). Таким образом, фотоэффект невозможен на свободных электронах. [c.48]

Закон сохранения энергии, так же как и законы сохранения массы, заряда, импульса и момента количества движения, остаются совершенно справедливыми в квантовой механике. Следовательно, для энергии можно за-писать [c.33]

Известным из классической механики наблюдаемым или измеримым параметрам (например, импульсу или моменту количества движения) в квантовой механике соответствуют определенные предписания к математическим операциям (например, дифференцирование), которые следует применить к функции г . Их называют операторами. В гл. 5 из закона сохранения энергии будет выведено уравнение Шредингера при помощи оператора, отвечающего импульсу р. [c.34]

Непрерывность спектра -частиц, установленная Чэдвиком в 1914 г., с самого начала ставила ученых в тупик. Исследования спектров а- и у-лучей показали, что ядра существуют в некоторых определенных энергетических состояниях. Однако во всех известных случаях Р-распада переход из одного определенного состояния в другое сопровождается испусканием 3-частиц с различной кинетической энергией. Калориметрические измерения (т. е. поглощение энергии всех р-частиц в калориметре и измерение суммарного тенла) показали, что энергия, приходящаяся на долю каждой -частицы, равна не максимальной, а средней энергии р-снектра. Эти наблюдения, казалось бы, говорят о несоблюдении закона сохранения энергии при р-распаде. Более того, из экспериментов следовало, что не соблюдаются и другие хорошо известные законы сохранения. Действительно, как известно, все ядра с четными массовыми числами подчиняются статистике Бозе и имеют целочисленный спин, а все ядра с нечетными А следуют статистике Ферми и обладают полуцелым спином. Поскольку при Р-распаде массовое число не изменяется, то исходное и конечное ядра должны обладать одинаковой статистикой и спинами одного класса (целыми или полуцелыми). С другой стороны, вылетающая р-частица (электрон или позитрон) имеет спин, равный /г, и подчиняется статистике Ферми, что позволяет сделать заключение, что при р-распаде не соблюдается закон сохранения момента количества движения и меняется статистика. Наконец, опыты, в которых были измерены и сопоставлены импульсы р-частицы и ядра отдачи, указывают на несоблюдение закона сохранения импульса. [c.61]

Если тела, составляющие систему, перемещаются по одной прямой, то и векторы импульсов (количеств движения) этих тел находятся на одной прямой. В этом частном случае закон сохранения импульса примет следующий вид 1 10 + таОао = ГП1 1 + (49а) [c.167]

Простейший расчет энергии электронов (или скорости их хаотического движения) и скорости дрейфа основан на двух предположениях 1) все электроны имеют одинаковую энергию и пробегают между столкновениями равные расстояния X 2) после каждого столкновения все направления движения электрона являются равновероятными, т. е. средняя скорость дрейфа электрона после соударения равна нулю [23, 25, 26]. Полагая так, считаем, что электрон испытывает в среднем сД соударений в секунду и в среднем уменьшение количества движения равно с/ПеУеД. За это же время электрон приобретает в электрическом поле количество движения, пропорциональное еЕ. Из закона сохранения импульса следует [c.101]

Намек на то, какие скорости по душе механическим системам, я нашел в работах Гольдсмита и Эйчельбергера и Кайнике, изучавших явления удара. Например, при скорости стального шарика около 50 м/с, ударяющегося об алюминиевый стержень, изменение количества движения ударника и импульса мишени различаются на 2%, что находится в пределах экспериментальной ошибки [33, с. 177]. При скоростях порядка 2—5 км/с (например, при ударе стали о свинец) картина резко изменяется, ибо экспериментальные результаты существенно расходятся с предсказаниями, вытекающими из закона сохранения импульса [89, с. 219]. Мне стало ясно, почему Рен, Мариотт, Ньютон и другие авторы, проводившие свои опыты при значительно меньших скоростях, не обнаружили нарушения закона сохранения импульса и почему не хотели работать мои первые механические БМ. Заметные нескомпенсированные внутренние силы появились лишь после того, как в моих БМ скорости стали приближаться к 50 м/с, начиная с БМ-28. Сравнительно большие силы возникают при частотах вращения порядка нескольких сот тысяч оборотов в минуту. Например, по сообщению агентства АПН от 8 июня 1987 г., в одном из московских НИИ маховики вращаются с потерей веса 14%. Однако объяснить этого никто не может, да и полететь на такой машине тоже невозможно. Нужны другие подходы. [c.446]

Фотоэффект невозможен на свободном электроне (не связанном с атомом), так как должен выполняться закон сохранения импульса. Однако фотон поглощается целиком, если электрон связан с атомом. Сохранение импульса обеспечивается передачей определенного количества движения атому. У наиболее прочно связанны.х электронов, таких, например, как электроны УС-оболочкп, наибольшая вероятность взаимодействия с фотоном. [c.31]

Когда в движении начинают преобладать силы инерции, должен соблюдаться закон сохранения импульса, являющийся обобщением второго и третьего законов Ньютона. Это означает, что, когда животное движется в сплошной среде, оно должно получить количество движения, достаточное для уравновешива- [c.113]

Известно, что для изолированных систем соблюдается закон сохранения количества движения (импульса), который может быть сформулирован так сумма импульсов частиц, составляющих изолированную систему, есть величина постоянная. Для неизолированной системы скорость изменения импульса системы равна действующим на нее внещним силам. [c.55]

Анализ закона сохранения количества движения для турбулентных потоков приводит к прежней форме уравнения Навье — Стокса (1.1) для средних значений скоростей, но с дополнительным слагаемым, соответствующим касательным напряжениям, возникающим вследствие обмена импульсом за счет пульсационной составляющей скорости. Это дополнительное слагаемое имеет вид <т. = — рш ш, где и — пульсационные составляющие скорости во взаимно перпендикулярных направлениях. Это так называемые рейнольдсовы напряжения, которые зависят от среднего значения произведения пульсационных скоростей турбулентного потока. [c.12]

При испускании а-частицы остаточное ядро (Z = 2, Л = 4) испытывает отдачу. Для вычисления энергии ядра отдачи можно воспользоваться законом сохранения количества движения. Так как первоначальное ядро практически покоилось, то импульс а-частицы и импульс остаточного ядра равны по величине и проти оположны по направлению [c.95]

Закон сохранения количества движения (импульса). При движении замкнутой системы тел общее количество движения является величиной постоянной 2pi= onst, где р — количество движения, равное mv т — масса тела v — скорость движения тела. [c.244]