ДИССИПАТИВНЫЕ СИСТЕМЫ
механические
системы, полная механическая энергия которых (т. е. сумма кинетической
и потенциальной энергий) при движении убывает, переходя в другие формы
энергии, напр. в теплоту. Этот процесс наз. процессом диссипации (рассеяния)
механич. энергии; он происходит вследствие наличия различных сил сопротивления
(трения), к-рые наз. также дис-сипативными силами. Примеры Д. с.: твёрдое
тело, движущееся по поверхности другого при наличии трения; жидкость или
газ, между частицами к-рых при движении действуют силы вязкости (вязкое
трение), и т. п.
Движение Д. с. может быть как замедленным,
или затухающим, так и ускоренным. Напр., колебания груза, подвешенного
к пружине (рис., а), будут затухать вследствие сопротивления среды
и внутреннего (вязкого) сопротивления, возникающего в материале самой пружины
при её деформациях. Движение же груза вдоль шероховатой наклонной плоскости,
происходящее, когда скатывающая сила больше силы трения (рис., б).
будет ускоренным. При этом его скорость
v,
а
следовательно, и кинетич. энергия Т = mv2/2,
где
т
-масса груза, всё время возрастают, но это возрастание происходит медленнее,
чем убывание потенциальной энергии П = mgh (g -ускорение силы тяжести,
h
- высота груза). В результате полная механич. энергия груза Т +
П всё время убывает.
Понятие Д. с. употребляют в физике также
и к немеханическим системам во всех случаях, когда энергия упорядоченного
процесса переходит в энергию неупорядоченного процесса, в конечном счёте
- в тепловую. Так, система контуров, в к-рой происходят колебания электрич.
тока, затухающие из-за наличия омич. сопротивления, будет также Д. с.;
в этом случае электрич. энергия переходит в джоулево тепло.
Практически в земных условиях из-за неизбежного
наличия сил сопротивления все системы, в к-рых не происходит притока энергии
извне, являются Д. с. Рассматривать их как консервативные, т. е. такие,
в к-рых имеет место сохранение механич. энергии, можно лишь приближённо,
отвлекаясь от учёта сил сопротивления. Однако и неконсервативная система
может не быть Д. с., если в ней диссипация энергии компенсируется притоком
энергии извне. Напр., отдельно взятый маятник часов из-за наличия сопротивлений
трения будет Д. с. и его колебания (как и груза на рис., в) будут затухать.
Но при периодич. притоке энергии извне за счёт заводной пружины или опускающихся
гирь диссипация энергии компенсируется и маятник будет совершать автоколебания.
с М Тарг
А Б В Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я