Большая Советская Энциклопедия (ПР)
Шрифт:
М. П. Шаскольская.
Пространственная система
Простра'нственная систе'ма в строительной механике, система несущей конструкции сооружения (её расчётная схема), характеризующаяся пространственным распределением усилий в её элементах; может быть образована 113 отдельных плоских систем , соединённых между собой связями . В зависимости от конструктивных особенностей и характера возникающего в П. с. напряжённого состояния они подразделяются на стержневые, тонкостенные, массивные и комбинированные.
Стержневые П. с. образуются из элементов (стержней), у которых один из размеров (длина) значительно больше двух других. В виде стержневых П. с. часто выполняются сооружения башенного типа (башни ,опоры линий электропередачи и др.), а также несущие конструкции т. н. структурных систем.
Тонкостенные П. с. образуются из элементов (пластин, оболочек), у которых один из размеров значительно меньше двух других; они широко распространены в технике и строительстве в виде оболочек ,сводов ,
Массивные П. с. — конструктивные системы, у которых все три размера примерно одного порядка. К ним относятся фундаменты различных сооружений, плотины ,подпорные стенки , корпуса атомных реакторов и т.д. Повышение прочностных характеристик используемых для этих сооружений материалов и совершенствование методов расчёта способствуют замене массивных П. с. более эффективными тонкостенными.
Комбинированные П. с. представляют собой сочетания различных П. с., например стержневых с тонкостенными, тонкостенных с массивными и т.д. См. Комбинированная система .
Л. В. Касабьян.
Пространственные затруднения
Простра'нственныезатрудне'ния , пространственные препятствия, стерические затруднения, снижение скорости химических реакций вследствие экранирования реакционного центра молекулы соседними с ним атомами или группами атомов. Например, орто- дизамещённые бензойные кислоты (I, a ) чрезвычайно трудно этерифицируются, а их сложные эфиры (I, б ) трудно гидролизуются:
орто– дизамещённые фенилуксусные кислоты (II), у которых группа — COOH удалена от экранирующих заместителей (X и Y), легко этерифицируются, а соответствующие сложные эфиры легко гидролизуются. См. также Стереохимия .
Пространственные искусства
Простра'нственные иску'сства, то же, что пластические искусства. См. Искусства пластические .
Пространственный заряд
Простра'нственный заря'д, объёмный заряд, электрический заряд, рассредоточенный по некоторому объёму. П. з. определяет пространственное распределение электрического потенциала и напряжённости электрического поля . Для возникновения П. з. концентрации положительных и отрицательных носителей заряда (например, ионов и электронов в плазме ) должны быть не равны. Плотность П. з. r = e SZini (ni — концентрация, Zi — заряд носителей сорта i , е — заряд электрона). Т. к. образование объёмной статически равновесной системы из свободных зарядов невозможно (см. Ирншоу теорема ), появление П. з. обычно связано с прохождением электрического тока. П. з. возникают вблизи электродов при протекании тока через электролиты, на границе двух полупроводников с различной (электронной или дырочной) проводимостью, в вакууме в процессах электронной эмиссии и ионной эмиссии , в электрическом разряде в газах . Образованию П. з. способствует различие коэффициента диффузии D носителей заряда разных знаков. При движении электронов в вакууме с нулевой начальной скоростью на катоде плотность тока вследствие влияния П. з. меняется по т. н. закону трёх вторых (см. Ленгмюра формула ). Решение аналогичной задачи для положительных ионов в газе зависит от характера движения ионов. Поля, создаваемые П. з., определяют многие важные свойства газового разряда (развитие разряда во времени, образование стримеров и др.), явлений в плазме (плазменные колебания и волны) и в полупроводниках. Т. к. r есть алгебраическая сумма зарядов разных знаков, они могут частично или полностью компенсировать П. з. Примеры: плазма с почти равными концентрациями электронов и ионов и прикатодная область в дуговом разряде , где в результате такой компенсации катодное падение потенциала невелико и почти не зависит от тока.
Лит. см. при статьях Плазма ,Полупроводники ,Электрический разряд в газах .
Пространственный механизм
Простра'нственный механи'зм, механизм , точки звеньев которого описывают неплоские траектории или траектории, лежащие в пересекающихся плоскостях. Широкое распространение в технике имеют сферические механизмы, в которых траектории точек звеньев располагаются на концентрических сферах. Такие механизмы применяются для передачи вращения между пересекающимися осями (зубчатые передачи , коническая карданная передача автомобиля, механизм радиолокатора и др.). Для передачи вращения между скрещивающимися осями используются пространственные зубчатые механизмы (червячная передача , механизм с винтовыми колёсами, гипоидная передача и др.). В машинах-автоматах лёгкой и пищевой промышленности П. м. служат не только для передачи вращения, но и для воспроизведения пространственной траектории (например, нитеводитель швейной машины). В с.-х. машинах рабочие органы вследствие неровностей почвы совершают, как правило, пространственные движения и, соответственно, многие механизмы выполняются как П. м. Рычажные П. м. находят применение в манипуляторах и промышленных роботах для воспроизведения движений, имитирующих движения руки человека, а также в некоторых устройствах космической техники (механизмы пространственной ориентации космических кораблей и механизмы планетоходов).
Н. И. Левитский.
Пространство
Простра'нство в математике, логически мыслимая форма (или структура), служащая средой, в которой осуществляются другие формы и те или иные конструкции. Например, в элементарной геометрии плоскость или пространство служат средой, где строятся разнообразные фигуры. В большинстве случаев в П. фиксируются отношения , сходные по формальным свойствам с обычными пространственными отношениями (расстояние между точками, равенство фигур и др.), так что о таких П. можно сказать, что они представляют логически мыслимые пространственно-подобные формы. Исторически первым и важнейшим математическим П. является евклидово трёхмерное П., представляющее приближённый абстрактный образ реального П. Общее понятие «П.» в математике сложилось в результате постепенного, всё более широкого обобщения и видоизменения понятий геометрии евклидова П. Первые П., отличные от трёхмерного евклидова, были введены в 1-й половине 19 в. Это были пространство Лобачевского и евклидово П. любого числа измерений. Общее понятие о математическом П. было выдвинуто в 1854 Б. Риманом ; оно обобщалось, уточнялось и конкретизировалось в разных направлениях: таковы, например, векторное пространство ,гильбертово пространство ,риманово пространство ,функциональное пространство ,топологическое пространство . В современной математике П. определяют как множество каких-либо объектов, которые называются его точками; ими могут быть геометрические фигуры, функции, состояния физической системы и т.д. Рассматривая их множество как П., отвлекаются от всяких их свойств и учитывают только те свойства их совокупности, которые определяются принятыми во внимание или введёнными по определению отношениями. Эти отношения между точками и теми или иными фигурами, т. е. множествами точек, определяют «геометрию» П. При аксиоматическом её построении основные свойства этих отношений выражаются в соответствующих аксиомах.
Примерами П. могут служить: 1) метрическое П., в которых определено расстояние между точками; например, П. непрерывных функций на каком-либо отрезке [а, b ], где точками служат функции f (x ), непрерывные на [а , b ], а расстояние между f1 (x ) и f2 (x ) определяется как максимум модуля их разности: r = max:f1 (x ) — f2 (x )'u. 2) «П. событий», играющее важную роль в геометрической интерпретации теории относительности. Каждое событие характеризуется положением — координатами х, у, z и временем t, поэтому множество всевозможных событий оказывается четырёхмерным П., где «точка» — событие определяется 4 координатами х, у, z, t. 3) Фазовые П., рассматриваемые в теоретической физике и механике. Фазовое П. физические системы — это совокупность всех её возможных состояний, которые рассматриваются при этом как точки этого П. Понятие об указанных П. имеет вполне реальный смысл, поскольку совокупность возможных состояний физической системы или множество событий с их координацией в П. и во времени вполне реальны. Речь идёт, стало быть о реальных формах действительности, которые, не являясь пространственными в обычном смысле, оказываются пространственно-подобными по своей структуре. Вопрос о том, какое математическое П. точнее отражает общие свойства реального П., решается опытом. Так, было установлено, что при описании реального П. евклидова геометрия не всегда является достаточно точной и в современной теории реального П. применяется риманова геометрия (см. Относительности теория ,Тяготение ). По поводу П. в математике см. также статьи Геометрия ,Математика ,Многомерное пространство .
А. Д. Александров.
Пространство и время
Простра'нство и вре'мя, всеобщие формы существования материи . П. и в. не существуют вне материи и независимо от неё.
Пространственными характеристиками являются положения относительно др. тел (координаты тел), расстояния между ними, углы между различными пространственными направлениями (отдельные объекты характеризуются протяжённостью и формой, которые определяются расстояниями между частями объекта и их ориентацией). Временные характеристики — «моменты», в которые происходят явления, продолжительности (длительности) процессов. Отношения между этими пространственными и временными величинами называются метрическими. Существуют также и топологические характеристики П. и в. — «соприкосновение» различных объектов, число направлений. С чисто пространственными отношениями имеют дело лишь в том случае, когда можно отвлечься от свойств и движения тел и их частей: с чисто временными — в случае, когда можно отвлечься от многообразия сосуществующих объектов.