Читать онлайн «Силы притяжения, действующие на тело внутри диска», Петр Путенихин – ЛитРес

В результате астрономических наблюдений выяснилось, что звёзды на краю галактик движутся быстрее, чем этого требуют законы Кеплера. Скорости звёзд обобщённо описываются так называемой кривой вращения, то есть, зависимостью скорости объекта от его удалённости от центра галактики. Согласно кривым вращения, звёзды с такими скоростями попросту должны покинуть галактику, но этого не происходит.

Некоторые галактики представляют собой диск переменной толщины, напоминающий скорее спортивный снаряд – диск или две шляпы приложенные друг к другу. В общем случае такой диск галактики можно рассматривать как объект, имеющий разную плотность, в зависимости от удалённости от центра.

Далее мы рассмотрим гипотетическую структуру, некое условное подобие галактики: тонкий, с нулевой толщиной пылеобразный диск радиуса R₀, внутри которого находится точечное тело массой m. Никакой привязки к реальной галактике мы не делаем. Под пылеобразностью диска подразумевается возможность для тел, находящихся внутри него, беспрепятственно двигаться независимо от других его компонент.

Основной целью наших вычислений, исследований является определение возможности по заранее заданной произвольной кривой вращения сформировать такую функцию плотности, которая, собственно, и формирует эту кривую вращения. Если такая процедура возможна, то мнение о том, что движение звёзд на окраине галактик не-кеплеровское, следует, по меньшей мере, признать неточным. Также это будет означать, что такие скорости и вообще любые скорости напрямую связаны с функцией плотности дисковой галактики.

Вычислим силу, действующую на тело m внутри этого диска. Вычисления будем проводить, условно разбив диск на набор обручей, каждый из которых притягивает тело m независимо от других. На следующем рисунке радиус R₀– это радиус всего диска, внутри которого пробное тело m, для которого мы и вычисляем силы, находится на удалении Rx от центра. Считаем, что на пробное тело действуют две условные силы: сила, притягивающая его в центр, суммарная сила от обручей с радиусом, меньшим Rx, и ослабляющая её сила, направленная наружу, от центра диска. Эту ослабляющую силу, очевидно, создают внешние части обручей с радиусом, превышающим Rx. Внешние части обручей – это те, что находятся за координатой Rx.

Рис.1.1. Сила притяжения между дифференциалом dM массы диска и пробным телом m внутри диска

Элементарная сила притяжения dF, создаваемая дифференциальным элементом любого обруча равна

Дифференциал массы обруча определяем через дифференциал площади ds, который равен

Расстояние r между массой m и дифференциальным элементом

Подставляем (1.1) и (1.2) в уравнение силы

Эта сила имеет две ортогональные составляющие – вдоль оси X и перпендикулярно ей. Перпендикулярные силы, в конечном счете, компенсируют друг друга вследствие симметрии. Нас же интересует только сила, направленная вдоль горизонтальной оси, формирующие общую силу притяжения m в сторону центра диска. Эта составляющая определяется из подобных треугольников

Подставляем величину силы

Преобразуем

Интегрированием по всему радиусу диска находим полную силу

Это и есть полное значение силы, действующей на m, которое находится в средней части диска. Отметим, что ослабляющая сила тем сильнее, чем ближе m к центру диска. Здесь следует отметить следующее. Рассмотрим сумму в скобках в числителе

При вычислениях интеграла величина x для некоторого положения тела Rx изменяется в интервале от 0 до R₀ – на полном интервале радиуса диска. Этот интервал x следует формально разделить на два участка. На первом участке всегда x ≤ Rx, на втором – всегда x > Rx. Это приводит к тому, что в первом случае величина (1.4) и соответствующий ей интеграл в (1.3) оказывается положительной величиной всегда, а во втором, при некоторых углах φ, величина (1.4) и соответствующий ей интеграл в (1.3) становятся отрицательными. На знак интеграла знаменатель влияния не оказывает, поскольку сумма квадратов величин всегда больше их удвоенного произведения. Действительно, максимальное значение отрицательного слагаемого, способного сделать эту сумму отрицательной, определяется значением косинуса. Максимум отрицательной величины очевиден – это единичное значение косинуса:

В этом случае получаем уравнение

То есть, мы получили величину, которая никогда не принимает отрицательных значений, следовательно, и (1.5) также всегда положительна. Это означает, что при значениях параметра x, для некоторых обручей диска, являющихся для m внешними, сила притяжения при определённых углах φ имеет отрицательные значения, то есть, уменьшает силу притяжения тела в сторону центра диска. Запишем окончательное уравнение для результирующей силы, действующей на пробное тело m

Силы притяжения

Печать

19 января 2021 г. на бизнес-небосклоне произошло знаковое событие. Две галактики, группы PSA и FCA, в составе которых бренды — звезды первой величины, слились в одну под названием Stellantis. Мощнейшие силы притяжения — осознанная необходимость и личные амбиции — создали один из крупнейших в мире автоконцернов.

6 Октября 2021, 16:48

Кто третий лишний?

Если звезды, а тем более галактики, зажигают, значит, это кому-нибудь нужно. Cегодня это нужно всем. Необходимые для одновременного движения по трем магистральным направлениям (электрификация, цифровизация и беспилотные технологии) затраты оказались неподъемными даже для гигантов автомобильной индустрии. Выход один — объединение в суперконцерны и вовлечение в их орбиту массы совместных предприятий со сложившимися специализированными компаниями и перспективными стартапами. Этой отчетливо осознанной необходимостью руководствовались патроны Renault и группы FCA (Fiat Chrysler Automobiles), объявив 27 мая 2019 г. о возможном слиянии двух компаний. Но роман оказался скоротечным. Уже через десять дней последовал разрыв. Nissan ясно дал понять, что вероятное ослабление его позиций в давнем альянсе с Renault после создания новой суперструктуры неприемлемо.

Французское правительство, владелец крупнейшего пакета акций Renault, не желая накалять страсти, еще не остывшие в отношениях с Японией после скандала с Карлосом Гоном, экс-главой альянса, фактически заблокировало сделку.

Но осознание необходимости объединения усилий для выживания в новую эпоху никуда не делось, и уже в октябре 2019 г. последовали первые заявления о предстоящем объединении групп FCA и PSA. Дорожку к такому соглашению несколькими годами ранее начал протаптывать еще Лука ди Монтецземоло, предшественник Джона Элканна на посту главы итало-американского концерна, но тогда у его визави, Карлоса Тавареса, были иные приоритеты. Теперь же звезды сошлись в нужной комбинации. А если посмотреть на ситуацию вооруженным глазом, они просто не могли не сойтись.

Мечты сбываются

«С моим опытом работы я был бы отличным руководителем для любой компании, например Ford или GM», — в свой 55-й день рождения, 14 августа 2013 г., Карлос Таварес поделился мечтой с корреспондентом агентства Bloomberg.

Для человека, занимавшего на тот момент пост операционного директора Renault и являвшегося долгие годы правой рукой Карлоса Гона, главы альянса Renault-Nissan, очень смелое (если не сказать больше) заявление. Только не для Тавареса! Этот португалец отличался не только верностью Renault, где работал с 1981 г., но и стремлением рисковать. На счету Тавареса участие более чем в 500 соревнованиях в ралли и гонках на выносливость. Даже занимая высокие посты в Renault и Nissan, он продолжал время от времени садиться в кресло пилота. А кто из гонщиков не мечтает подняться на высшую ступень пьедестала? Правда, далеко не у всех получается. У Тавареса получилось.

Карлос Таварес, исполнительный директор Stellantis, безусловно, из числа харизматических лидеров

Уйдя из Renault через две недели после своего громкого заявления Bloomberg, Таварес уже в декабре того же 2013 года возглавил группу PSA Peugeot Citroën, извечного соперника своей бывшей компании. PSA, тогда находившемуся на грани банкротства, Таварес менее чем за два года вернул прибыльность. Не меньшим чудом выглядит занявшая всего полтора года реанимация ставшего частью PSA в 2017-м Opel, который до этого более 20 лет оставался убыточным в составе GM. Но теперь все эти достижения выглядят лишь ступеньками к главной вершине. Став исполнительным директором Stellantis, Таварес осуществил свою давнюю мечту — возглавить крупный концерн, имеющий вес и по другую сторону Атлантики.

Части пазла

Не всякий альянс благо. Органичен ли союз PSA и FCA? Пожалуй. В этом союзе нет аутсайдера, которого пришлось бы тащить на буксире. К моменту слияния оба концерна подошли, будучи прибыльными, причем региональные площадки, где зарабатываются основные средства, у каждого из участников нового объединения свои, что добавляет прочности Stellantis. К тому же в совокупности модели 14-ти (если принять за единицу двуединый Opel/Vauxhall) марок нового концерна представляют все сектора рынка, от массового до элитарного.

При этом компетенции PSA в области компактных моделей, а FCA в сегменте полноприводных SUV/внедорожников взаимно дополняют друг друга. С другой стороны, пересечение рыночных ниш у ряда брендов, включая легкие коммерческие модели, открывает возможности для синергии, позволяющей экономить существенные средства (их планируемый годовой объем оценен в € 5+ млрд.), которые столь необходимы для разработки новых технологий. Идиллия?

Завод в Элсмир-порт,
где раньше выпускали Astra, теперь перепрофилируют под производство электромобилей

Это не про наш мир с его разделением на светлую и темную стороны. Если PSA и FCA в целом успешны, то у таких марок, как Chrysler и Lancia, яркое прошлое, но довольно тусклое настоящее и туманное будущее. К тому же требуется очень тонкая настройка управления новой структурой, чтобы избежать эффекта каннибализма между марками одного направления. Крайне серьезными являются еще две проблемы. Во-первых, по мнению ряда экспертов, у PSA и FCA огромный переизбыток производственных мощностей, что снижает прибыльность Stellantis. Между тем официально декларируется отсутствие планов по закрытию действующих предприятий. Возможно, таково одно из условий одобрения сделки по слиянию PSA и FCA со стороны госструктур. Наконец, оба участника нового альянса, имея прочные позиции в Европе, Северной и Южной Америке, в числе аутсайдеров на крупнейшем рынке планеты, китайском. Такое положение Карлос Таварес уже признал нетерпимым, но стратегию действий на этом направлении еще только предстоит выработать. Неизбежно одной из ее составляющих станет программа по выпуску и продвижению столь востребованных в Поднебесной электромобилей (EV) разных классов. И здесь брендам из состава FCA пригодится опыт группы PSA, дальше продвинувшейся по пути создания альтернативных силовых установок. Не исключено, также потребуется разработка специальной линейки моделей для рынков Африки, Ближнего Востока, Океании и Индии, названных в числе приоритетных для Stellantis.

Без раскачки

Стоит признать: Stellantis бодро ушел со старта. Уже 31 марта 2021 г. было объявлено о создании Free2Move eSolutions, совместного предприятия с крупной французской энергетической компанией Engie EPS, целью которого является создание зарядной инфраструктуры с соответствующими абонементами для пользователей, разработка новых технологий зарядки и способов использования отработавших свой цикл на EV батарей. Во всех этих областях СП Free2Move eSolutions должно превратиться в мирового лидера. Ни больше ни меньше.

Концерн Stellantis ушел со старта без раскачки. Время не ждет!

А 8 июля последовало объявление охватывающей все марки концерна «электрической» стратегии Stellantis, на осуществление которой до 2025 г. направят € 30+ млрд. К 2030 г. планируется увеличить долю продаж EV и подзаряжаемых гибридов (PHEV) до 70% в Европе и 40% в США. Техническая сторона вопроса выглядит так. Для EV всех марок концерна будут разработаны стандартизированные блоки батарей и четыре модульных платформы для моделей разных классов с возможностью апгрейда ПО и «железа» для максимального увеличения периода использования и экономии средств концерна. Stellantis делает ставку на батареи трех типов: с высокой энергетической плотностью, не использующие никеля и кобальта, а также с твердым электролитом. Все эти технологии должны быть отработаны к 2026 г., причем параллельно ставится задача снизить стоимость батарей на 40% к 2024 г. и дополнительно на 20% к концу текущего десятилетия. Интересно, что Stellantis — в отличие, скажем, от концерна VW — не ограничивается лабораторными испытаниями водородных топливных элементов и намерен уже с 2021 г. использовать их на коммерческих фургонах в качестве альтернативы батареям. Всего же к 2023 г. планируется выпустить 11 новых EV и 10 PHEV. При этом завод в Элсмир-Порт (Великобритания) станет первым предприятием концерна, выпускающим исключительно EV.

На «цифровом» направлении тоже не наблюдается застоя. 18 мая Stellantis и тайваньская компания Foxconn заявили о создании СП Mobile Drive, которое займется разработкой инновационных ИТ и персонализированных сервисов для моделей концерна. А 23 июля последовало сообщение об учреждении Дизайн-студии Stellantis под руководством Клауса Бюссе и Арно Гурнака, которая будет работать в кооперации с партнерами из разных стран, что, видимо, позволит оптимизировать расходы, а высвободившиеся средства использовать для подпитки жизненно важных технологических направлений.

Кстати, с точки зрения бизнеса история Stellantis началась на позитивной ноте. По итогам первого полугодия деятельности совместной структуры групп PSA и FCA операционная маржа достигла рекордных 11,4%, что позволило увеличить ее плановый уровень на конец 2021 г. с 5,5-7,5% до ≈10%. Одновременно синергия в разных сферах уже принесла экономию в € 1,3 млрд наличными. Порадовала даже давно хромавшая марка Maserati, вернувшая себе прибыльность и укрепившая позиции на ключевых рынках.

Похоже, Stellantis метит высоко. Даже выше, чем можно было бы предположить. Еще накануне объявления о слиянии PSA и FCA нарождающийся концерн заключил соглашение со стартапом Archer из Пало-Альто (Калифорния) об участии в разработке самолета — электрического, разумеется, — с вертикальным взлетом и посадкой для работы в качестве воздушного такси. А что вы хотели? Название нового концерна в переводе с латыни означает «Блистающий вместе со звездами».

Stellantis в цифрах

• € 47 млрд: капитализация концерна
• 8,7 млн автомобилей в год: совокупный объем производства концерна
  
• 30+ стран, где находятся предприятия концерна
  
• 130+ рынков, на которых присутствует концерн
  
• 300 000 человек: количество сотрудников концерна
  
• 14 собственно автомобильных марок в составе концерна: Citroёn, DS Automobiles, Opel/Vauxhall, Peugeot, представляющие экс-PSA, и Abarth, Alfa Romeo, Chrysler, Dodge, Fiat, Jeep, Lancia, Maserati, RAM, представляющие экс-FCA
  

Была ли статья полезной?

• 4
• 1

• Тема номера «Stellantis: Движение вверх»

9: Силы притяжения — Химия LibreTexts

1. Последнее обновление

2. Сохранить как PDF

Идентификатор страницы

367829

• Анонимный
• LibreTexts

Вся материя подвержена силам притяжения, хотя мы могли бы игнорировать их, когда говорили о газах.

Иногда эти силы притяжения представляют собой ионные или ковалентные связи, которые исследовались ранее, но это не единственные типы сил притяжения. В этой главе мы познакомимся с дополнительными типами сил притяжения. Некоторые силы притяжения намного слабее, чем те, которые мы рассматривали ранее. Их называют межмолекулярными силами, и мы рассмотрим их в разделе 9.1. В разделе 9.2 мы рассмотрим некоторые более сильные связи, повторяя то, что мы видели ранее, и вводя некоторые новые возможности.

Силы притяжения важно понимать, потому что они являются причинами существования материи в конденсированных состояниях, таких как твердые тела и жидкости. Силы притяжения также ответственны за образование растворов (и за вещества, образующиеся при смешивании растворов). В разделе 9.3 мы опишем фазовые переходы между различными физическими состояниями. В разделе 9.4 мы обсудим, почему решения формируются на основе сил притяжения. А в разделе 9.5 мы вернемся к реакциям двойного замещения с учетом нашего нового понимания сил притяжения.

Перед тем, как приступить к главе 9, вы должны убедиться, что знакомы с некоторыми вещами, представленными в предыдущих главах. В первых разделах этой главы предполагается, что вы помните некоторые концепции, связанные со связью и молекулярной полярностью, которые обсуждались ранее. Раздел 9.5 основан на концепциях предсказания реакций, которые мы в последний раз видели при первом знакомстве с химическими реакциями. Пожалуйста, просмотрите эти предыдущие разделы, если это необходимо, прежде чем начать эту главу.

• 9.1: Межмолекулярные силы – дисперсия, диполь-диполь, водородная связь

  Все вещества испытывают дисперсионные силы между своими частицами. Вещества, которые являются полярными, испытывают диполь-дипольные взаимодействия. Вещества с ковалентными связями между атомом H и атомами N, O или F образуют водородную связь. Предпочтительная фаза вещества зависит от силы межмолекулярного взаимодействия и энергии частиц.

• 9. 2: Типы кристаллических твердых тел

  Кристаллические вещества можно описать по типам частиц, находящихся внутри, и по типам химических связей между частицами. Различают четыре типа кристаллов: (1) ионные, (2) металлические, (3) ковалентно-сетчатые и (4) молекулярные.

• 9.3: Фазовые переходы

  Фазовые переходы могут происходить между любыми двумя фазами материи. Все фазовые превращения происходят с одновременным изменением энергии. Все фазовые переходы изотермические.

  • 9.3.1: плавление, замораживание и сублимация
  • 9.3.2: кипячение, испарение и конденсация
  • 9.3.3: Расчеты для изменений фазы
  • 9.3.4: Кривая нагрева для воды

9.

• 9.4: Растворы — гомогенные смеси

  Существует два типа смесей: смеси, в которых вещества смешаны между собой равномерно (называются гомогенными смесями или растворами), и смеси, в которых вещества перемешиваются неравномерно (называются неоднородная смесь). Когда говорят, что раствор или гомогенная смесь имеют одинаковые свойства повсюду, это определение относится к свойствам на уровне частиц.

  • 9.4.1: как формируются растворы
  • 9.4.2: электролиты и неэлектролиты
  • 9.4.3: водные растворы и растворимость — соединения растворены в воде

• 9003 Реакция осаждения – это реакция, которая дает нерастворимый продукт – осадок – при смешивании двух растворов. Таким образом, реакции осаждения представляют собой подкласс обменных реакций, происходящих между ионными соединениями, когда один из продуктов нерастворим. Поскольку оба компонента каждого соединения меняют партнеров, такие реакции иногда называют реакциями двойного замещения.
  • 9.5.1: Написание химических уравнений для реакций в растворах – полные химические, полные ионные и результирующие ионные уравнения

• Глава 10 текстовой карты «Начало химии», сформулированная на основе Болла и др. учебник.

---

Эта страница под названием 9: Attractive Forces распространяется под смешанной лицензией и была создана, изменена и/или курирована Anonymous.

1. Наверх

• Была ли эта статья полезной?

1. Тип изделия

   Глава

   Автор

   Аноним

   Лицензия

   Смешанные лицензии

   Показать страницу TOC

   № на стр.

2. Теги

   На этой странице нет тегов.

Твердые вещества и IMF

Твердые вещества и IMF

Твердый/Материал		Сила притяжения
Ионный: Состоит из анионов и катионов. Они могут либо быть простыми ионами, такими как Na + и Cl — или многоатомные ионы, такие как NH 4 + и № 3 — (NH 4 NO 3 ).		Электростатический:  Это притяжение между положительно заряженным катионом и отрицательно заряженный анион. Обратите внимание, что сила притяжения на основе закона Кулона: E = (K)(Q1)(Q2) / (r1 + r2).
Металлик: Состоит из элементарной формы металла или смеси металлов (сплав)		Ненаправленные ковалентные связи: Положения атомов металла фиксированы, а валентные электроны могут перемещаться или течь между атомами металла. Сила варьируется значительно с типом металла
Сеть: Нет дискретных молекул. Отдельные формульные единицы связаны друг с другом, образуя одну большую молекулу. Обратите внимание, что классификация твердого тела как сетевого твердого тела предполагает, что у вас есть некоторые предварительные знания о структура твердого тела. Для наших целей будет один из материалов, обсуждаемых в классе или из текста.		Ковалентные связи: Эти твердые вещества имеют тенденцию быть очень твердыми, особенно когда присутствует трехмерная сеть ковалентных связей. Двумерные или многослойные структуры имеют тенденцию быть менее жесткими. а иногда даже смазочные материалы. Затем отдельные слои удерживаться вместе традиционными межмолекулярными силами
Молекулярный: Состоит из отдельных молекул, не связанных друг с другом посредством ковалентных связей или электростатического притяжения («ионные связи»).   Также включает элементарную форму элементов группы 18 (благородные газы)		Варьируется: Силы притяжения зависят от природы молекулы. Необходимо дополнительно классифицировать молекулу ( см. ниже ). Эти материалы будут иметь самые слабые межмолекулярные силы.
	Тип молекулы	Межмолекулярная сила
	Неполярный	Лондонские дисперсионные силы слабая, если только молекула не большая или тяжелая
	Полярный	Диполь — Диполь Первичная межмолекулярная сила, если молекула не большая. Это также повысит IMF для больших молекул.
	Содержит Связи O-H, N-H или F-H	Водородное соединение  Самый сильный IMF для малых молекул. alexxlab Добавить комментарий Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Комментарий * Имя * Email * Сайт Рубрики Прост Радио Разное Своими руками Советы Схем Схемы Транзист Транзисторы Электрон Электроника