ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Принцип возможных перемещений из "Понятия и основы термодинамики" В дальнейшем нам предстоит обсуждение условий термодинамического равновесия. Поэтому сейчас полезно воспользоваться принципом возможных перемещений при разборе условий механического равновесия. Поясним этот принцип на простом примере. [c.86] Тяжелая материальная точка всегда должна лежать на заданной поверхности и может по ней перемещаться без трения. Требование, чтобы точка всегда лежала на поверхности, называется условием связи. Определим, в какой точке поверхности материальная точка будет находиться в равновесии. [c.86] На материальную точку действуют две силы. Первая сила — сила тяжести — равна произведению массы точки, т, на ускорение земного т.яготени.я, о, и направлена вертикально вниз. Сила т.чже-сти является в разбираемом примере представителем внешни.х сил. Другие названия эти.ч сил приложенные силы, силы физического происхождения. Помимо силы тяжести к внешним силам принадлежат, например, давление газа, натяжение ремня, действующее извне на систему. [c.87] Вторая сила, действующая на материальную точку, это противодавление поверхности давлению, оказываемому материальной точкой на поверхность. Вторая сила направлена перпендикулярно поверхности в сторону материальной точки. Она является в рассматриваемом примере представителем сил связи. Другие названия этих сил силы реакции, силы геометрического происхождения. Действие сил связи должно осуществляться без трения. [c.87] Удобство применения принципа возможных перемещений состоит в том, что силы связи не принимаются во внимание при установлении условий равновесия. Это делает излишним затруднительное порой вычисление сил связи. [c.87] Принцип возможных перемещений формулируется следующим образом ([8], стр. 73) Если какая-либо система, состоящая из любого числа тел или материальных точек, на каждое нз которых действуют какие-бы то ни было силы, находится в равновесии и если каждой точке этой системы будет сообщено бесконечно малое возможное (иначе виртуальное ), т. е. допускаемое условиями связи перемещение, то работа, произведенная внешними силами, будет равна нулю (по крайней мере, если ограничиться бесконечно малыми величинами первого порядка) . [c.87] Виртуальные перемещения, или, в более общей форме, изменения системы, будем кратко называть вариациями системы. Символом бесконечно малых вариаций системы будет б. Знаком дифференциала й мы будем обозначать действительное бесконечно малое перемещение (изменение), претерпеваемое системой в определенном реальном процессе. Любое реальное изменение содержится среди вариаций системы, но не наоборот. [c.87] Проведем касательную плоскость через ту точку поверхности, в которой материальная точка находится в равновесии. Тогда по последнему уравнению эта плоскость должна быть горизонтальной. Справедливость этого условия равновесия ясна из элементарных соображений. [c.88] В главе XIИ читатели убедятся, что условия термодинамического равновесия, как их формулировал Гиббс, являются расширением принципа возможных перемещений. [c.88] Вернуться к основной статье