ТЕМА 4.Элементы механики сплошных сред. Колебания и волны. План презентации : - Понятие сплошной среды. Общие свойства жидкостей и газов. Идеальная и вязкая жидкость. Уравнение неразрывности. Уравнение Бернулли. Ламинарное и турбулентное течение жидкостей. Формула Пуазейля.
- Сплошная среда – механическая система, обладающая бесконечным числом внутренних степеней свободы. Движение сплошной среды в пространстве, в отличие от других механических систем, описывается не координатами и скоростями отдельных частиц, а скалярным полем плотности и векторным полем скоростей. Математическое описание таких механических систем представляется законами механики сплошной среды.
- Упругие напряжения-это нагрузки на материалы, которые не приводят к остаточным деформациям, тоисть после снятия нагрузки предмет принимает свою изначальную форму.
- Энергию деформированного упругого тела также называют энергией положения или потенциальной энергией (ее называют чаще упругой энергией), так как она зависит от взаимного положения частей тела, например витков пружины.
- Потенциальная энергия упруго деформированного тела равна работе, которую совершает сила упругости при переходе тела в состояние, в котором деформация равна нулю.
- Жидкости и газы не сохраняют форму .
- Идеальная жидкость — это жидкость с отсутствующим внутренним трением. В действительности, идеальной жидкости не существует, это абстракция, но для решения учебных задач такая абстракция вполне допустима.
- Жидкость же, у которой нельзя не учитывать внутреннее трение, называется вязкой.
- Существует два режима течения жидкостей. Течение называется ламинарным (слоистым), если вдоль потока каждый выделенный тонкий слой скользит относительно соседних слоев, не перемешиваясь с ними, и турбулентным (вихревым), если вдоль потока происходит интенсивное вихреобразование и перемешивание жидкости (газа).
- Ламинарное течение жидкости наблюдается при небольших скоростях ее движения. Внешний слой жидкости, примыкающий к поверхности трубы, в которой она течет, из-за сил молекулярного сцепления прилипает к ней и остается неподвижным. Скорости последующих слоев тем больше, чем больше их расстояние до поверхности трубы, и наибольшей скоростью обладает слой, движущийся вдоль оси трубы.
- При турбулентном течении частицы жидкости приобретают составляющие скоростей, перпендикулярные течению, поэтому они могут переходить из одного слоя в другой
Уравнение Бернулли - Z =ρgz (давление весовое), здесь ρ — плотность, g — ускорение свободного падения, z обозначает высоту. P в формуле обозначает давление. Если рассматривать физическое значение принципа Бернулли, то оно отображает закон сохранения механической энергии по отношению к жидкости, в данном случае идеальной, несжимаемой.
- Уравнение Бернулли :
Формула Пуазейля - Связывает расход жидкости через сечение трубы с перепадом давления на концах её при заданных вязкости жидкости и геометрических размерах трубки.
|
Скачать 0.9 Mb.