Механика жидкостей и газов.




28. Давление, сжимаемость жидкости и газа.

Внутри жидкости в любой ее точке существует давление, обусловленное весом верхних слоев жидкости на нижние. Если рассматривать жидкость в состоянии покоя, т.е. не двигающуюся, то это давление можно назвать "весовым " или гидростатическим давлением. На одном и том же уровне оно одинаково по всем направлениям. С глубиной давление увеличивается.

Все вышесказанное справедливо и для газов, в которых тоже существует гидростатическое давление.

Сжимаемость – Способность жидкости/газа под действием внешнего давления изменять свой объём и плотность. При увеличении давления объём жидкости уменьшается. При невысоких давлениях – сжимаемостью пренебрегают.

29. Закон Паскаля.

Закон Паскаля гласит: "Давление, производимое на жидкость или газ, передается в любую точку жидкости или газа одинаково по всем направлениям". Это утверждение объясняется подвижностью частиц жидкостей и газов во всех направлениях.

30. Закон Архимеда.

Закон Архимеда: " тела более тяжелые, чем жидкость, опущенные в эту жидкость, будут опускаться пока не дойдут до самого низа, и в жидкости станут легче на величину веса жидкости в объеме, равном объему погруженного тела".

 

31. Движение дикости и газа. Теория неразрывности струи.

Движение жидкостей и газов, как и все другие виды движения, рассматриваемые в механике, можно полностью охарактеризовать, оперируя единицами измерения длины, времени и силы. Существует много способов измерения таких характеристик течения с использованием различных – механических и электрических – эквивалентов линейки, часов и пружинных весов. S1*V2=S2*V2 – теорема неразрывности струи.

32. Уравнение Бернулли (без вывода). Следствия.

Уравнение Бернулли: .

Следствия уравнения Бернулли: 1. статическое давление идеальной жидкости при течении по горизонтальной трубке возрастает там, где скорость ее уменьшается, и наоборот.

2. скорость истечения струи равна скорости тела при свободном падении с высоты h.

33. Движение вязкой жидкости. Вязкость. Принцип подобия, число Рейнольдса. Связь с движением крови в кровеносных сосудах.

Силы, действующие между слоями и направленные по касательной к поверхности слоев, называются силами внутреннего трения или вязкости. Эти силы пропорциональны площади взаимодействующих слоев S и градиенту скорости. Для многих жидкостей силы внутреннего трения подчиняются уравнению Ньютона:

 

В природе существуют два различных вида движения жидкости: во-первых, слоистое, упорядоченное или ламинарное движение, при котором отдельные слои жидкости скользят друг относительно друга, не смешиваясь между собой, и, во-вторых, неупорядоченное, так называемое турбулентное движение, когда частицы жидкости движутся по сложным, все время изменяющимся траекториям и в жидкости происходит интенсивное перемешивание частиц и слоев.

Рейнольдс определил общие условия, при которых возможны существование ламинарного и турбулентного режима движения жидкости и переход от одного режима к другому. Оказалось, что состояние (режим) потока жидкости в трубе зависит от величины некоторого безразмерного числа, учитывающего основные факторы, определяющие это движение: среднюю скорость, диаметр трубы (или другие линейные характеристики потока), плотность жидкости и ее вязкость. Влияние всех этих величин на характер движения жидкости объединены в формуле, выражающей число Рейнольдса: Re = ρ v R/µ,

Колебания и волны.

34. Колебательное движение. Гармонические колебания на примере пружинного маятника. Уравнение движения. Параметры колебаний (частоты, период и т.д.).

В природе и технике происходят процессы, повторяющиеся во времени. Такие процесс называются колебаниями. Различают свободные, вынужденные, автоколебания и параметрические колебания.

Свободные гармонические колебания. Периодическое колебание, при котором смещение изменяется со временем по закону cos и sin называется гармоническим колебанием. F=-kx. Время, по истечению которого движение повторится, называется периодом колебания. Он обозначается как Т, (Т)=с. Частота колебаний равна числу полных колебаний за 1с:= v=1/T. Частота измеряется в Гц.

 

35. Векторная модель колебательного движения.

36. Математический маятник. Уравнение движения маятника.

 

Математический маятник- эта материальная точка, массой m подвешенная невесомой, нерастяжимой нити. T=2П корень l/g. Таким образом, период колебаний математического маятника Т, не зависит от его массы и амплитуды колебаний.

Уравнение движения гармонических колебаний: mx:+kx=0. Уравнение движения маятника: x:+w0^2x=0. Его решением будет: x=Acos(w0t+альфа), где А- амплитуда колебаний, т.е. наибольшее отклонение колеблющегося тела от положения равновесия. W0t+альфа – фаза колебания.

Затухающие колебания.

Колебания, амплитуда которых из-за потерь энергии реальной колебательной системы уменьшается с течением времени, называются затухающими. Они существуют потому, что кроме силы упругости на колеблющееся тело действует также сила сопротивления, которая при медленных движениях пропорциональна скорости.

Механический резонанс.

Резонанс – это явление, при котором резко возрастает амплитуда вынужденных колебаний (происходит наиболее полная передача энергии от одной колебательной системы к другой). Чем меньше трение, тем больше возрастает амплитуда резонансных колебаний Резонанс наблюдается, когда частота собственных колебаний совпадает с вынужденной частотой V = Vo. Fсопр=-rV=-r(dx/dt).



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2016-08-20 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: