Свойство автомобиля непрерывно сохранять работоспособное состояние в течение некоторого времени это: Надежность автомобиля и ее основные характеристики

Надежность автомобиля и ее основные характеристики

Надежность автомобиля — это свойство автомобиля выполнять заданные функции, сохраняя значения установленных эксплу­атационных показателей в пределах, соответствующих заданным режимам и условиям использования, технического обслуживания, ремонта, хранения и транспортирования.

Надежность является комплексным свойством, которое в зависимости от назначения автомобиля и условий его эксплуатации может включать безотказность, долговечность, ремонтопригодность и сохраняемость в отдельности или определенное сочетание этих свойств как для автомобиля, так и для его агрегатов (систем, узлов и деталей), направленным на выполнение автомобилем рабочих функций с установленными показателями в течение ресурса до капитального ремонта.

Надежность автомобиля не остается постоянной в течение всего срока его службы. По мере изнашивания деталей, механизмов и агрегатов надежность уменьшается, так как вероятность выхода из строя деталей увеличивается. Новые автомобили всегда более надежны по сравнению с автомобилями, имеющими большой пробег или прошедшими капитальный ремонт. Следовательно, заданная степень надежности автомобиля рассматривается в связи с опреде­ленным пробегом. Надежность зависит также и от того, в каких условиях работает автомобиль.

При работе, например, на дорогах с твердым усовершенствован­ным покрытием надежность автомобиля больше, чем при работе по бездорожью. Надежность летом всегда выше, чем зимой, при прочих равных условиях. Поэтому, понятие «надежность автомобиля» тесно увязывается с условиями его эксплуатации. Надежность агрегатов и узлов определяется главным образом долговечностью деталей. Поэтому прежде всего необходимо широкое экспериментальное исследование, выявляющее детали, критические по надежности.

Современная наука и техника в области автомобилестроения позволяют обеспечивать ресурс основных агрегатов, в том числе двигателя до капитального ремонта и более, намного увеличивать наработку на отказ других агрегатов и механизмов. Повышение надежности автомобилей, обеспечение удобного доступа к обслужи­ваемым агрегатам и узлам, их совершенствование для облегчения обслуживания и ремонта, уменьшение количества точек смазки, увеличение периодичности технического обслуживания позволяют сократить простои автомобилей в техническом обслуживании и ремонте и тем самым повысить их производительность.

Автомобиль, как правило, рассчитывается на длительную работу. Разностойкость сопряжений агрегатов автомобиля требует периоди­ческих остановок для его обслуживания и замены наименее стойких деталей. Поэтому необходимо стремиться к тому, чтобы эти остановки были реже и требовали минимальных трудовых и матери­альных затрат. Следовательно, надежность должна содержать не только вероятность безотказной работы в течение заданного времени, но и показатели, характеризующие выполнение работ по техниче­скому обслуживанию и ремонту в кратчайшие сроки с минимальными трудовыми и материальными затратами.

Уменьшить объем работ по техническому обслуживанию и ремонту и их трудоемкость можно либо за счет увеличения долго­вечности деталей, либо за счет приспособления конструкции автомобиля и его агрегатов к быстрой замене износившихся сопря­жений и узлов, т. е. за счет улучшения ремонтопригодности, либо за счет одновременного улучшения показателей долговечности и ремонтопригодности.

Долговечность деталей, узлов и агрегатов и ремонтопригодность конструкции автомобиля — это два мощных рычага, с помощью которых можно повысить его надежность на стадии проектирования и в процессе модернизации.

Проблема надежности обеспечивается на четырех основных этапах:

• определение исходных требований к качеству новой модели с учетом уровня современной техники, имеющихся аналогов, конъюнктуры рынка и интересов потребителей
• проектирование, т. е. разработка конструкторской документации, выполнение комплекс­ных стендовых и дорожных испытаний
• производство
• работа с потребителями (сбор информации о всех отказах и неисправностях, возникающих в процессе эксплуатации, упрощение и снижение трудоемкости технического обслуживания и ремонтных работ, обеспечение запасными частями)

При конструировании автомобилей должно соблюдаться правило, чем меньше ожидаемая долговечность той или иной детали сопряжения, тем большей ремонтопригодностью должна обладать конструкция автомобиля. Поэтому надежность автомобиля — кате­гория не только техническая, но и экономическая. Она должна отражать затраты общественно необходимого труда на создание автомобиля и поддержание его в работоспособном состоянии в процессе эксплуатации. Надежность зависит прежде всего от уровня технического оснащения завода-изготовителя, заводов — пocпоставщиков сырья, качества материалов, полуфабрикатов и готовых деталей. Решение сложных проблем надежности современных автомобилей невозможно без глубокого теоретического изучения физико-химических процессов, вызывающих износ и поломку деталей, и разработки на этой базе соответствующих практических рекомендации по конструированию, производству и эксплуатации автомобилей.

Принятые на серийное производство автомобили в течение всего времени нахождения их на производстве подвергаются заводами-изготовителями конструктивному улучшению с целью повышения качества и эксплуатационных показателей. Качество изготовления автомобиля определяется техническим и технологическим уровнями производства, квалификацией персонала, применяемыми материалами и уровнем организационно-управленческого регулирования производства. В условиях серийного и массового производства из­готовить бездефектные автомобили практически невозможно, потому что всегда имеются случайные факторы, которые являются причиной появления дефектов. Такими факторами могут быть погрешности технологического оборудования, инструмента, приспособлений, режимов обработки, материалов (например, неоднородность структу­ры), настройки измерительных средств. Таким образом, дефекты и неисправности новых автомобилей — объективная закономерность их производства. Проведение же сплошного контроля качества автомобилей, сходящих с конвейера заводов, практически невозможно и экономически нецелесообразно. Поэтому для определения показателей надежности необходимо осуществлять систематическое наблюдение за работой автомобилей в различных условиях эксплуа­тации в течение всего гарантийного и межремонтного пробегов. В этих целях, а также для отработки обоснованных нормативов по техническому обслуживанию и ремонту автомобилей, наиболее по­лноотвечающих условиям эксплуатации в различных географиче­ских и климатических зонах страны, организуется опытная эксплуатация автомобилей.

Термины надежности

Для того чтобы дать оценку надежности автомобиля, необходимо правильно классифицировать термины надежности.

Исправность — это состояние автомобиля, при котором он соответствует всем тех­ническим требованиям, установленным нормативно-технической до­кументацией как в отношении основных параметров, характери­зующих нормальное выполнение заданных функций, так ив отношении второстепенных параметров, характеризующих внешний вид, удобство эксплуатации и т. д.

Неисправность — это состояние автомобиля, при котором он в данный момент времени не удовлетворяет хотя бы одному из тре­бований, установленных нормативно-технической документацией.

Работоспособность — это состояние автомобиля, при котором он способен выполнять заданные функции, сохраняя значения заданных параметров в пределах, установленных нормативно-технической документацией.

Значит, между работоспособностью и исправностью существует очень важное различие: исправность предполагает, что выполняются все требования, относящиеся как к основным, так и к второстепенным параметрам, установленным нормативно-технической документацией. Работоспособность характеризует только требования, относящиеся к основным параметрам. Требования, относящиеся к второстепенным параметрам, могут не выполняться. Так, например, автомобиль остается работоспособным, когда у него повреждены лакокрасочные или антикоррозионные покрытия, сгорела лампочка освещения щитка приборов и т.д.

Отказ и его виды

Остановка автомобиля из-за возникших технических неисправ­ностей или работа с недопустимыми отклонениями от заданных рабочих характеристик называется отказом.

Отказ автомобиля можно также определить как полную или частичную утрату им работоспособности.

Полный отказ — это отказ, лишающий автомобиль подвижности.

Частичный отказ — это снижение эксплуатационных качества автомобиля.

Неисправности, устраняемые водителем в пути с помощью ин­дивидуального комплекта ЗИП и за время проведения ежедневного технического обслуживания, и неисправности, не влияющие на ра­ботоспособность автомобиля, в отказы не включаются.

В зависимости от причины появления отказы подразделяются на заводские и эксплуатационные.

Заводские отказы — это отказы, появившиеся по вине завода — изготовителя автомобиля. Они подразделяются на конструктивные и производственные.

Эксплуатационные отказы — это отказы, обусловленные нарушением правил эксплуатации и внешними воздействиями, не свойст­венными нормальной эксплуатации. Эксплуатационные отказы и неисправности при оценке надежности автомобиля не учитываются.

Отказы и неисправности, учитываемые при оценке надежности автомобиля, могут значительно отличаться по степени влияния на его работоспособность и сложности их устранения. Поэтому необходимо их классифицировать и по этим признакам.

По признаку «степень влияния на работоспособность» отказы и неисправности распределяются на три группы:

• лишающие автомобиль подвижности
• снижающие эксплуатационные качества
• не влияющие на работоспособность автомобиля

К группе лишающих автомобиль подвижности относятся отказы, без устранения которых дальнейшее его использование невозможно (отсутствие подачи топлива, поломка буксирного крюка тягача и др. ) или недопустимо (отсутствие давления в системе смазки двигателя, отказ тормозов и т. п.).

Неисправности этой группы являются полными отказами автомобиля. Их появление вызывает необходимость восстанавливать автомобиль на месте выхода из строя или буксировать в автотранс­портное предприятие.

К группе отказов, снижающих эксплуатационные качества, относятся отказы и неисправности, ухудшающие такие показатели, как время подготовки к движению, средняя скорость движения, грузоподъемность, проходимость, расход ГСМ и т. д., но допускающие использование автомобиля по назначению в течение некоторого времени.

К группе неисправностей, не влияющих на работоспособность, относятся неисправности, не ухудшающие основные характеристики автомобиля, не создающие неудобства при его эксплуатации и ус­транение которых может быть отложено до очередного номерного технического обслуживания (незначительные подтекания смазочного материала через уплотнения, трещины элементов облицовки, от­слоение лакокрасочных покрытий и т. п.).

Отказы как случайные события могут быть независимыми и зависимыми. Независимый отказ — это отказ, который не приводит к отказу других элементов автомобиля. Отказ, проявившийся в результате отказа других элементов, называется зависимым. Отказ может быть внезапным, если повреждения агрегатов автомобиля наступают мгновенно, и постепенным, в результате длительного, постепенного изменения параметров элементов (усталость металла, изнашивание поверхности и пр.).

Характеристики надежности

Чтобы оценить качество продукции, выпускаемой автомобильной промышленностью, применительно к конкретным условиям эксплу­атации, необходимо изучать надежность автомобилей после их обкатки.

Сравнение надежности новых и капитально отремонтированных автомобилей, работающих в одинаковых условиях, может дать объективную оценку качества ремонта.

Количественные характеристики надежности одномарочных ав­томобилей, полученные различными автотранспортными предприя­тиями, но работающих в одинаковых условиях, являются достаточно точными характеристиками уровня технической эксплуатации автомобилей в конкретном автотранспортном предприятии.

Анализ характеристик надежности автомобилей позволяет выя­вить узкие места в организации и технологии технического обслу­живания и ремонта. Эти данные могут быть использованы для обоснованных заявок на запасные части и материалы.

Для характеристики надежности автомобиля в зависимости от конструктивно-технологических и эксплуатационных факторов принимают систему критериев, позволяющих оценивать надежность всего автомобиля или отдельных его элементов в числовых пока­зателях. Только в этом случае можно сравнивать надежность различных марок и моделей автомобилей и вести работу по повышению их надежности.

Для обеспечения надежности автомобилей необходимо, чтобы показатели надежности задавались в техническом задании на про­ектирование и контролировались при разработке конструкции, из­готовлении и эксплуатации. Следовательно, для каждого типа автомобилей в зависимости от условий их эксплуатации должны уста­навливаться некоторая совокупность показателей надежности, значения и методы их количественной оценки.

Надежность автомобиля характеризуется четырьмя свойствами:

• безотказностью
• ремонтопригодностью
• долговечностью
• сохраняемостью

Безотказность — свойство автомобиля непрерывно сохранять работоспособное состояние в течение некоторого времени или некоторой наработки.

Количественно оно оценивается вероятностью безотказной работы, средней наработкой до отказа, интенсивностью отказов, средней наработкой на отказ и параметром потока отказов.

Ремонтопригодность — свойство автомобиля, заключающееся в приспособленности к предупреждению и обнаружению причин возникновения отказов, повреждений и поддержанию и восстанов­лению работоспособного состояния путем проведения технического обслуживания и ремонтов.

Количественно оно оценивается средним временем восстановле­ния, средней удельной трудоемкостью технического обслуживания и текущего ремонта, вероятностью восстановления работоспособности в заданное коэффициентом готовности, коэффициентом технического использования время и коэффициентом сложности отказов.

При сравнительной оценке различных типов автомобилей необходимо иметь в виду, что время их простоя в связи с проведением технического обслуживания или ремонта зависит от уровня орга­низации этих работ, их технического оснащения, квалификации персонала и ряда других факторов эксплуатационного характера.

Долговечность — свойство автомобиля сохранять работоспособ­ное состояние до наступления предельного состояния при установ­ленной системе технического обслуживания и ремонта.

Безотказность и долговечность — свойства автомобиля сохранять работоспособное состояние. Но безотказность — свойство автомобиля непрерывно сохранять работоспособное состояние, а долговеч­ность — свойство автомобиля длительно сохранять работоспособное состояние с необходимыми перерывами для технического обслужи­вания и ремонта.

Определение долговечности автомобилей, агрегатов, деталей должно осуществляться на стадии проектирования одновременно с оп­ределением эксплуатационных затрат на их техническое содержание.

Количественно долговечность оценивается средним ресурсом автомобиля до капитального ремонта, средней наработкой на отказ автомобиля за пробег до капитального ремонта, средней наработкой до капитального ремонта основного агрегата, гамма-процентным ресурсом.

Каждая новая модель автомобиля должна быть более совершенной по сравнению с предыдущей и соответствовать лучшим мировым образцам. Совершенство в данном случае определяется снижением суммарных удельных затрат на изготовление и техническое содер­жание, а также структурой этих затрат, т. е. возможным снижением доли затрат в эксплуатации. Одновременно определяются показатели долговечности, которые имеют, как правило, тенденцию к увеличению.

Долговечность автомобилей повышается в результате совершен­ствования их конструкции, технологии изготовления и улучшения организации технической эксплуатации.

Сохраняемость — свойство автомобиля сохранять значения показателей безотказности, долговечности и ремонтопригодности в течение и после хранения и транспортирования.

Основным показателем сохраняемости автомобилей должна быть вероятность сохранения безотказности. Этот показатель характеризует готовность автомобилей к немедленному выполнению транс­портной работы после определенного срока хранения.

Показателем сохраняемости является также средний срок сохра­няемости автомобилей при длительном хранении.

Перечисленные свойства отражают потенциальные возможности конструкции автомобиля. Они формируются при проектировании и производстве, являются внутренними причинами, от которых зависит степень надежности автомобиля.

Основные понятия и показатели надежности тракторов и автомобилей

Основные понятия и показатели надежности тракторов и автомобилей

Эффективность использования любого трактора или автомобиля во многом зависит от надежности его сборочных единиц и деталей. Надежность важна как для новой машины, впервые вступившей в эксплуатацию, так и для капитально отремонтированной.

По мере эксплуатации под действием нагрузок и окружающей среды постепенно искажаются формы рабочих поверхностей деталей; увеличиваются зазоры в подвижных и нарушаются натяги в неподвижных соединениях; теряется упругость, намагниченность и другие свойства деталей; нарушается их взаимное расположение, вследствие чего изменяются условия зацепления шестерен, возникают дополнительные нагрузки и вибрации; образуются отложения нагара и накипи, ухудшающие отвод теплоты от теплонагруженных деталей, и т. п. В результате этого снижаются и ухудшаются основные показатели надежности машины.

Повышению надежности различных машин и оборудования, в том числе тракторов и автомобилей, в нашей стране придается исключительно большое значение. Общие понятия (термины) и показатели надежности определены государственным стандартом и являются обязательными для применения в документации всех видов.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Дополнительные материалы по теме:

Общие понятия надежности (применительно к тракторам и автомобилям) установлены ГОСТ 27.002 — 83.

Надежность — свойство трактора (автомобиля) выполнять заданные функции, сохраняя во времени значения установленных эксплуатационных показателей в заданных пределах, соответствующих заданным режимам и условиям использования, технического обслуживания, ремонтов, хранения и транспортирования. Надежность — комплексное свойство, которое может включать в себя безотказность, долговечность, ремонтопригодность и сохраняемость в отдельности или определенное сочетание этих свойств как для трактора (автомобиля), так и для его частей.

Безотказность — свойство машины непрерывно сохранять работоспособность в течение некоторого времени или некоторой наработки.

Долговечность — свойство трактора (автомобиля) сохранять работоспособность до наступления предельного состояния при установленной системе технического обслуживания и ремонтов.

Ремонтопригодность — свойство трактора (автомобиля), заключающееся в приспособленности к предупреждению и обнаружению причин возникновения его отказов, повреждений и устранению их последствий путем проведения ремонтов и технического обслуживания.

Сохраняемость — свойство трактора (автомобиля) сохранять значения показателей безотказности, долговечности и ремонтопригодности в течение и после хранения и (или) транспортирования.

Работоспособное состояние (работоспособность)—состояние трактора (автомобиля), при котором значение всех параметров, характеризующих способность выполнять заданные функции, соответствует требованиям нормативно-технической и (или) конструкторской документации. Заданными параметрами могут быть мощность двигателя, расход топлива или масла и др.

Неработоспособное состояние (неработоспособность)—состояние трактора (автомобиля), при котором значение хотя бы одного заданного параметра, характеризующего способность выполнять заданные функции, не соответствует требованиям, установленным нормативно-технической и (или) конструкторской документацией.

Исправное состояние (исправность) — состояние трактора (автомобиля), при котором он соответствует всем требованиям, установленным нормативно-технической и (или) конструкторской документацией.

Неисправное состояние (неисправность)—состояние трактора (автомобиля), при котором он не соответствует хотя бы одному из требований, установленных нормативно-технической и (или) конструкторской документацией.

Отказ — событие, заключающееся в нарушении работоспособности трактора (автомобиля).

Наработка — продолжительность или объем работы трактора (автомобиля). Наработку можно измерять в часах, километрах, гектарах и других единицах. В процессе эксплуатации различают суточную или сменную, месячную, годовую наработку, наработку до первого отказа или между отказами, межремонтную и т. п.

Технический ресурс (ресурс) — наработка трактора (автомобиля) от начала эксплуатации или ее возобновления после ремонта определенного вида до перехода в предельное состояние.

Срок службы — календарная продолжительность эксплуатации трактора (автомобиля) от ее начала или возобновления после ремонта определенного вида до перехода в предельное состояние. Нельзя путать срок службы с ресурсом. Например, ресурс двух тракторов одной марки одинаков, а срок службы различный, если один из них работает в две смены, а другой в одну.

Показатели надежности. Для оценки надежности трактора, автомобиля или другого объекта используются единичные и комплексные показатели надежности.

Единичные показатели надежности следующие.

Вероятность безотказной работы, средняя наработка на отказ, средняя наработка до отказа, гамма-процентная наработка до отказа, интенсивность отказов и параметр потока отказов — этими показателями оценивают безотказность работы объекта.

Гамма-процентный ресурс (срок службы), средний ресурс (средний срок службы), назначенный ресурс (срок службы) служат для оценки долговечности.

Гамма-процентный ресурс (или срок службы)—это математическое ожидание ресурса (срока службы), то есть наработка (или календарная продолжительность эксплуатации), в течение которой (которого) трактор (автомобиль) не достигнет предельного состояния с заданной вероятностью у процентов.

Вероятность восстановления работоспособного состояния и среднее время восстановления работоспособного состояния трактора или автомобиля — показатели для оценки ремонтопригодности.

Средний срок сохраняемости и гамма-процентный срок сохраняемости — единичные показатели сохраняемости. Последний показывает срок сохраняемости, который будет достигнут трактором (автомобилем) с заданной вероятностью у процентов.

Комплексные показатели применяют для более полной оценки надежности. К ним относятся коэффициенты готовности, технического использования, оперативной готовности, планируемого применения и коэффициент сохранения эффективности.

Единичные и комплексные показатели надежности определяют опытным путем. Для этого в заданных условиях или зонах страны проводят испытания большой партии тракторов и автомобилей с фиксацией всех показателей (наработки, отказов, неисправностей и т.д.). После математической обработки опытных данных получают количественные значения необходимых показателей. В практических условиях наиболее часто определяют коэффициенты готовности и технического использования.

Коэффициент готовности КГ — это вероятность того, что трактор (автомобиль) окажется работоспособным в произвольный момент времени, кроме планируемых периодов, в течение которых его использование по назначению не предусматривают. Этот коэффициент характеризует одновременно два различных свойства — безотказность и ремонтопригодность.

Коэффициент технического использования /Си определяют отношением суммарного времени пребывания испытываемых тракторов (автомобилей) в работоспособном состоянии (суммарной наработки) за определенный период эксплуатации к сумме этой наработки и времени простоя, затраченного на техническое обслуживание и ремонт за тот же период эксплуатации.

Коэффициент технического использования наиболее полно характеризует надежность машины, так как учитывает затраты времени в процессе проведения технического обслуживания, ремонта и устранения отказов всех видов.

Практика показывает, что надежность капитально отремонтированных тракторов и автомобилей ниже новых. Поэтому испытания для определения показателей надежности проводят раздельно с группой новых машин и капитально отремонтированных, а также раздельно по машине каждой марки. Показатели тем достовернее, чем больше машин в группе.

Второй закон термодинамики

Результаты обучения

• Понимание того, как второй закон термодинамики применяется к биологическим системам

Основные задачи живой клетки по получению, преобразованию и использованию энергии для выполнения работы могут показаться простыми. Однако второй закон термодинамики объясняет, почему эти задачи сложнее, чем кажутся. Ни один из рассмотренных нами переносов энергии, как и все переносы и преобразования энергии во Вселенной, не является полностью эффективным. При каждой передаче энергии некоторое количество энергии теряется в непригодной для использования форме. В большинстве случаев такой формой является тепловая энергия. Термодинамически тепловая энергия определяется как энергия, передаваемая от одной системы к другой, не совершающей работы. Например, когда самолет летит по воздуху, часть энергии летящего самолета теряется в виде тепловой энергии из-за трения с окружающим воздухом. Это трение фактически нагревает воздух, временно увеличивая скорость молекул воздуха. Точно так же часть энергии теряется в виде тепловой энергии во время клеточных метаболических реакций. Это хорошо для теплокровных существ, таких как мы, потому что тепловая энергия помогает поддерживать температуру нашего тела. Строго говоря, никакая передача энергии не является полностью эффективной, потому что часть энергии теряется в непригодной для использования форме.

Рис. 1. Энтропия — это мера случайности или беспорядка в системе. Газы имеют более высокую энтропию, чем жидкости, а жидкости имеют более высокую энтропию, чем твердые тела.

Важным понятием в физических системах является понятие порядка и беспорядка (также известное как случайность). Чем больше энергии теряет система в своем окружении, тем менее упорядоченной и более случайной является система. Ученые называют мерой случайности или беспорядка в системе энтропию. Высокая энтропия означает высокий беспорядок и низкую энергию (рис. 1). Чтобы лучше понять энтропию, представьте себе спальню студента. Если бы в это не вкладывалась ни энергия, ни работа, комната быстро захламлялась бы. Он будет существовать в очень неупорядоченном состоянии с высокой энтропией. Энергия должна быть вложена в систему, в виде того, что ученик выполняет работу и все убирает, чтобы привести помещение обратно в состояние чистоты и порядка. Это состояние является состоянием низкой энтропии. Точно так же машину или дом необходимо постоянно поддерживать в рабочем состоянии, чтобы поддерживать его в упорядоченном состоянии. Оставленные в покое, энтропия дома или автомобиля постепенно увеличивается из-за ржавчины и деградации. Молекулы и химические реакции также имеют различную величину энтропии. Например, по мере того, как химические реакции достигают состояния равновесия, энтропия увеличивается, а по мере того, как молекулы с высокой концентрацией в одном месте диффундируют и рассеиваются, энтропия также увеличивается.

Попробуйте сами

Проведите простой эксперимент, чтобы понять, как передается энергия и к чему приводит изменение энтропии.

1. Возьмите кусок льда. Это вода в твердом состоянии, поэтому она имеет высокий структурный порядок. Это означает, что молекулы не могут сильно двигаться и находятся в фиксированном положении. Температура льда 0°С. В результате энтропия системы низка.
2. Дайте льду растаять при комнатной температуре. В каком состоянии сейчас находятся молекулы жидкой воды? Как происходила передача энергии? Энтропия системы выше или ниже? Почему?
3. Нагрейте воду до точки кипения. Что происходит с энтропией системы при нагревании воды?

Все физические системы можно представить следующим образом: живые существа в высокой степени упорядочены, и для поддержания их в состоянии низкой энтропии требуется постоянное потребление энергии. Поскольку живые системы поглощают молекулы, хранящие энергию, и преобразуют их посредством химических реакций, они теряют некоторое количество полезной энергии в процессе, потому что ни одна реакция не является полностью эффективной. Они также производят отходы и побочные продукты, которые не являются полезными источниками энергии. Этот процесс увеличивает энтропию окружения системы. Поскольку все передачи энергии приводят к потере некоторой полезной энергии, второй закон термодинамики гласит, что каждая передача или преобразование энергии увеличивает энтропию Вселенной. Несмотря на то, что живые существа высоко упорядочены и поддерживают состояние низкой энтропии, энтропия Вселенной в целом постоянно увеличивается из-за потери полезной энергии при каждой передаче энергии. По сути, живые существа ведут непрерывную тяжелую борьбу с этим постоянным увеличением универсальной энтропии.

Попробуйте

У вас есть идеи по улучшению этого контента? Мы будем признательны за ваш вклад.

Улучшить эту страницуПодробнее

Первый закон Ньютона и «состояние движения»

Инерция — это тенденция объекта сопротивляться изменениям в состоянии его движения. Но что подразумевается под фразой состояние движения ? Состояние движения объекта определяется его скоростью — скоростью с направлением. Таким образом, инерция может быть переопределена следующим образом:

Инерция: склонность объекта сопротивляться изменениям его скорости.

 

Объект в состоянии покоя имеет нулевую скорость — и (при отсутствии неуравновешенной силы) останется с нулевой скоростью. Такой объект не изменит своего состояния движения (то есть скорости), если на него не воздействует неуравновешенная сила. Объект, движущийся со скоростью 2 м/с, восток, будет (при отсутствии неуравновешенной силы) оставаться в движении со скоростью 2 м/с, восток. Такой объект не изменит своего состояние движения (т. е. скорость), если на него не действует неуравновешенная сила. Объекты сопротивляются изменению своей скорости.

Как мы узнали из предыдущего модуля, говорят, что объект, который не меняет свою скорость, имеет ускорение 0 м/с/с. Таким образом, мы могли бы предоставить альтернативный способ определения инерции:

Инерция: склонность объекта сопротивляться ускорению.

 

Смотри!

Показан планер с воздушной гусеницей, движущийся по воздушной дорожке. Воздух продувается через множество маленьких отверстий в гусенице, чтобы поднять планер с гусеницы. Это уменьшает, а может быть, даже устраняет трение о поверхность планера. Планер движется с постоянной скоростью. Как говорится: движущиеся объекты остаются в движении… .

Мы хотели бы предложить …

Иногда недостаточно просто прочитать об этом. Вы должны взаимодействовать с ним! И это именно то, что вы делаете, когда используете один из интерактивов The Physics Classroom. Мы хотели бы предложить вам совместить чтение этой страницы с использованием нашей интерактивной версии Rocket Sledder. Вы можете найти его в разделе Physics Interactives на нашем сайте. Ракетные сани позволяют учащимся изучить влияние уравновешенных и неуравновешенных сил на ускорение ракетных саней.

Посетите: Rocket Sledder

1. Группа учителей физики взяла отпуск, чтобы поиграть в гольф. 15-я лунка на поле для гольфа Hole-In-One Putt-Putt имеет большой металлический обод, который клюшки должны использовать, чтобы направлять мяч к лунке.