СИЛОВОЕ ПОЛЕ

СИЛОВОЕ ПОЛЕ, часть пространства (ограниченная или неограниченная), в каждой точке к-рой на помещённую туда материальную частицу действует определённая по величине и направлению сила, зависящая или только от координат х, у, z этой точки, или же от координат х, у, z и времени t. В первом случае С. п. наз. стационарным, а во втором - нестационарным. Если сила во всех точках С. п. имеет одно и то же значение, т. е. не зависит ни от координат, ни от времени, то С. п. наз. однородным.

С. п., в к-ром работа сил поля, действующих на перемещающуюся в нём материальную частицу, зависит только от начального и конечного положения частицы и не зависит от вида её траектории, наз. потенциальным. Эту работу можно выразить через потенциальную энергию частицы П (х, у, z) равенством А = П (х₁, у₁, z₁) - П (х₂, у₂, z₂), где х₁, у₁, z₁ и х₂, у₂, z₂ - координаты начального и конечного положений частицы соответственно. При движении частицы в потенциальном С. п. под действием только сил поля имеет место закон сохранения механич. энергии, позволяющий установить зависимость между скоростью частицы и её положением в С. п.

Примеры потенциального С. п.: однородное поле силы тяжести, для к-рого П = mgz, где т - масса частицы, g - ускорение силы тяжести (ось z направлена вертикально вверх); ньютоново поле тяготения, для к-рого П = -fm/r, где r - расстояние частицы от центра притяжения, f - постоянный для данного поля коэффициент. С. М. Тарг.

Физический энциклопедический словарь. — М.: Советская энциклопедия.Главный редактор А. М. Прохоров.1983.

СИЛОВОЕ ПОЛЕ

- часть пространства (ограниченная или неограниченная),в каждой точке к-рой на помещённую туда материальную частицу действуетопределённая по численной величине и направлению сила, зависящая толькоот координат х, у, z этой точки.Такое С. п. наз. стационарным;если сила поля зависит и от времени, то С. п. наз. нестационарным; еслисила во всех точках С. п. имеет одно и то же значение, т. е. не зависитни от координат, ни от времени, С. п. наз. однородным.

Стационарное С. п. может быть задано ур-ниями

где F_x, F_y, F_z - проекции силыполя F.

Если существует такая ф-ция U(x, у,z), называемая силовой ф-цией, U(x,у, z), а сила F может быть определена через эту ф-цию равенствами:

или . Условиесуществования силовой ф-ции для данного С. п. состоит в том, что

или . При перемещении в потенциальном С. п. из точки M₁(x₁,y₁, z₁ )в точку М ₂ (х ₂,у ₂,z₂) работа сил поля определяется равенством и не зависит от вида траектории, по к-рои перемещается точка приложениясилы.

Поверхности U(x, у,z) = const, на к-рых ф-ция сохраняет пост. Примеры потенциального С. п.: однородное поле тяжести, для к-рого U= -mgz, где т - масса движущейся в поле частицы, g - ускорениесилы тяжести (ось z направлена вертикально вверх); ньютоново полетяготения, для к-рого U = km/r, где r =- расстояние от центра притяжения, k - постоянный для данного поля коэффициент. потенциальную энергию П, связанную с U зависимостью П(х, )= = -U(x, у,z). Изучение движения частицы в потенциальномС. п. (при отсутствии других сил) существенно упрощается, т. к. в этомслучае имеет место закон сохранения механич. энергии, позволяющий установитьпрямую зависимость между скоростью частицы и её положением в С. п. с. СИЛОВЫЕ ЛИНИИ - семейство кривых, характеризующих пространственноераспределение векторного поля сил; направление вектора поля в каждой точкесовпадает с касательной к С. л. Т. о., ур-ния С. л. произвольного векторногополя А (х, у,z) записываются в виде:

Плотность С. л. характеризует интенсивность (величину) силового поля. Понятие С. л. введено М. Фарадеем при исследовании магнетизма, а затемполучило дальнейшее развитие в работах Дж. К. Максвелла по электромагнетизму. Максвелла тензоре натяжений эл.-магн. поля.

Наряду с использованием понятия С. л. чаще говорят просто о линиях поля:напряжённости электрич. поля Е, индукции магн. поля В и т.

Физическая энциклопедия. В 5-ти томах. — М.: Советская энциклопедия.Главный редактор А. М. Прохоров.1988.

часть пространства, в каждой точке к-рого на помещённую туда частицу действует определённая по величине и направлению сила, зависящая от координат этой точки, а иногда и от времени. В первом случае С. п. наз. стационарным, а во втором - нестационарным.