Законы Ньютона и законы сохранения При рассмотрении кинематики использовалась неподвижная система отсчета. В природе не существует абсолютного движения, всякое движение имеет относительный характер: либо одного тела относительно другого, либо относительно выбранной системы отсчета. Возникает вопрос, все ли системы отсчета являются равноправными, а если нет, то какие являются предпочтительными. Единственное и естественное требование к системе отсчета состоит в том, что ее выбор не должен вносить усложнения в описание движения тел, т.е. законы движения в выбранной системе отсчета должны иметь наиболее простой вид.Если дивергенция поля в данной точке больше нуля, то точка называется стоком (физический пример — сток жидкости в данной точке), если меньше нуля, то точка называется источником (физический пример — жидкость возникает в данной точке). Абсолютная величина дивергенции характеризует мощность источника или стока. Векторное поле, во всех точках которого дивергенция равна нулю, называется соленоидальным.
Ротор поля
обозначается как
или
- вектор, определенный в каждой точке поля и представляющий собой циркуляцию этого поля вдоль произвольной замкнутой кривой. Представление ротора в декартовых координатах:
. (В.20)
Представление в декартовых координатах производной вектора
по некоторой величине
:
. (В.21)
Если через некоторую точку поля провести плоскость, определяемую единичным нормальным вектором
, то скалярное произведение ротора на нормальный вектор характеризует вращательную способность поля в данной точке.
Векторное поле, во всех точках которого ротор равен нулю, называется потенциальным (безвихревым).
Пример 1
Найти равнодействующую двух сил
и
, модули которых равны
и
. Угол между векторами равен
. Кроме того, определить углы
и
, образуемые равнодействующей с силами
и
.
Решение
Делаем построение, изображенное на Рис. В4. Согласно формуле (В.2) для модуля суммы векторов, имеем:
.
Углы
и
находим из треугольника
, пользуясь теоремой синусов
:
.
Используем соотношение:
.
Тогда:
.
.
;
.
Ответ: модуль равнодействующей сил равен
. Углы
и
, образуемые равнодействующей с силами
и
равны
и
.
| Кинематика материальной точки и твердого тела |