Диссипативні системи
 
а б в г д е 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
 

Диссипативні системи

Диссипативні системи, механічні системи, повна механічна енергія яких (тобто сума кінетичної і потенційної енергій) при русі убуває, переходячи в інші форми енергії, наприклад в теплоту. Цей процес називається процесом дисипації (розсіяння) механічної енергії; він відбувається унаслідок наявності різних сил опори (тертя), які називаються також диссипативними силами. Приклади Д. с.: тверде тіло, рухоме по поверхні іншого за наявності тертя; рідина або газ, між частками яких при русі діють сили в'язкості (в'язке тертя), і т.п.

  Рух Д. с. може бути як сповільненим, або затухаючим, так і прискореним. Наприклад, коливання вантажу, підвішеного до пружини ( мал. , а), затухатимуть унаслідок опору середовища і внутрішнього (в'язкого) опору, що виникає в матеріалі самої пружини при її деформаціях. Рух же вантажу уздовж шорсткої похилої плоскості, що відбувається, коли скачуюча сила більше сили тертя ( мал. , би), буде прискореним. При цьому його швидкість v , а отже, і кінетична енергія Т = mv 2 /2 , де m — маса вантажу, весь час зростають, але це зростання відбувається повільніше, ніж убування потенційної енергії П = mgh ( g — прискорення сили тяжіння h — висота вантажу). В результаті повна механічна енергія вантажу Т + П весь час убуває.

  Поняття Д. с. вживають у фізиці також і до немеханічних систем у всіх випадках, коли енергія впорядкованого процесу переходить в енергію неврегульованого процесу, кінець кінцем — в теплову. Так, система контурів, в якій відбуваються коливання електричного струму, затухаючі із-за наявності омічного опору буде також Д. с.; в цьому випадку електрична енергія переходить в джоуль тепло.

  Практично в земних умовах із-за неминучої наявності сил опору всі системи, в яких не відбувається припливу енергії ззовні, є Д. с. Розглядати їх як консервативні, тобто такі, в яких має місце збереження механічної енергії, можна лише приблизно, відволікаючись від обліку сил опору. Проте і неконсервативна система може не бути Д. с., якщо в ній дисипація енергії компенсується припливом енергії ззовні. Наприклад, окремо взятий маятник годинника із-за наявності опорів тертя буде Д. с. і його коливання (як і вантажу на мал.(малюнок) , а) затухатимуть. Але при періодичному припливі енергії ззовні за рахунок заводної пружини або гирь, що опускаються, дисипація енергії компенсується і маятник здійснюватиме автоколивання .

  С. М. Тарг.

Мал. до ст. Диссипативні системи.