Un sistem închis (mecanica) este un sistem de corpuri situat la o distanță atât de mare de toate celelalte corpuri din Univers încât influența lor asupra corpurilor sistemului în cauză poate fi neglijată. Corpurile incluse într-un sistem închis sau izolat pot interacționa doar între ele și nu pot interacționa cu toate celelalte corpuri ale Universului. [1] [2] [3] Conceptul de sistem izolat este folosit nu numai în mecanica clasică, ci și în mecanica cuantică . [4] [5] [6]
Unii autori consideră că conceptele de sisteme închise și izolate sunt identice între ele [1] , alți autori le consideră diferite [7] .
Susținătorii celui de-al doilea punct de vedere consideră că ar trebui să se facă distincția între un sistem închis și unul izolat [7] :
Din punctul lor de vedere, un sistem izolat este întotdeauna închis, dar nu invers.
Conceptul de sistem închis este o idealizare, deoarece forțele gravitaționale se propagă la orice distanță între obiecte. Această idealizare este aproximativ valabilă atunci când forțele de influență de la obiectele din afara sistemului sunt neglijabil de mici în comparație cu forțele care acționează între obiectele sistemului. [3]
De exemplu, sistemul solar este considerat un sistem închis atunci când se studiază interacțiunile dintre toate corpurile incluse în el și se ignoră impactul asupra corpurilor incluse în sistemul solar de la alte obiecte materiale ale universului. [3]
Importanța conceptului de sistem mecanic închis este determinată de faptul că legile conservării momentului, momentului unghiular și energiei sunt valabile numai în sistemele închise de corpuri. De asemenea, conceptul de sistem închis este folosit în esență în definirea conceptelor de omogenitate a timpului , omogenitate și izotropie a spațiului. [8] Înainte de a rezolva orice problemă mecanică, de regulă, este necesar să se definească mai întâi un sistem închis de corpuri, [9] [10] deoarece numai pentru un sistem mecanic izolat viitorul său poate fi prezis determinist pe baza cunoașterii sale inițiale. condiţiile şi ecuaţiile de mişcare. [unsprezece]
În cadrele de referință neinerțiale nu pot exista sisteme închise, deoarece pentru oricare dintre corpurile sistemului forțele de inerție sunt întotdeauna forțe externe. [12]
Dacă un sistem mecanic închis este format dintr-un singur punct material care nu este supus influențelor externe, atunci se numește punct material liber . [3]
Întregul Univers ca întreg nu poate fi considerat ca un sistem închis. [opt]
Un sistem mecanic deschis este un sistem mecanic care interacționează cu un alt sistem mecanic. Această interacțiune se poate manifesta atât în acțiunea forțelor mecanice asupra unui sistem deschis (de exemplu, cu fenomenul de oscilații forțate ), cât și în modificarea parametrilor unui sistem deschis în timp (de exemplu, cu fenomenul parametrilor ). rezonanță ). [13]
Dacă un alt sistem mecanic efectuează o anumită mișcare, atunci este convenabil să se considere ambele sisteme mecanice ca un sistem mecanic închis unificat. În acest caz, acțiunea forțelor mecanice dintr-o parte a acesteia în alta este dată de luarea în considerare a influenței câmpului extern creat de acesta asupra energiei potențiale a sistemului combinat. [paisprezece]
Forțele interne sunt forțele de interacțiune între punctele sistemului luat în considerare. [15] Pe baza celei de-a treia legi a lui Newton , este ușor de demonstrat că vectorul principal al tuturor forțelor interne ale sistemului și momentul principal al acestor forțe relativ la un punct arbitrar sunt egale cu zero atunci când sistemul este în echilibru și în timpul său. mișcare arbitrară. [cincisprezece]
Forțele exterioare se numesc forțe mecanice cu care acționează asupra corpurilor și punctelor sistemului mecanic al corpului și asupra punctelor care nu sunt incluse în sistemul în cauză. [cincisprezece]
Un sistem închis este un astfel de sistem de puncte sau corpuri materiale, fiecare dintre acestea nefiind afectat de forțele externe. [16]
Dintre toate abstracțiile fizicii clasice, una dintre principalele este ideea unui sistem izolat sau închis.
Abstracțiile fizice fundamentale sunt un sistem izolat care evoluează independent de restul lumii și interacțiunea dintre sistemele potențial izolate (sau între un sistem izolat și restul lumii)