9. Залежність швидкості розповсюдження хвилі від властивостей середовища. Хвильові процеси в організмі людини.

В газах швидкість менша, ніж в рідинах, а в рідинах швидкість менша, ніж у твердих тілах.

Звук – це хвильовий процес.Нормальне людське вухо сприймає достатньо широкий діапазон інтенсивностей звуку: так на частоті 1000 Гц від () – поріг чутливості, до () – порогу больового відчуття.

Походження пульсових хвиль пов’язане з реакцією пружніх стінок судини на пульсуючий плин крові, що виникає при періодичній роботі серця.

Виділимо невелику ділянку еластичної судини, на одному з кінців якого знаходиться поршень. На поршень короткочасно діє сила F. Рідина біля поршня внаслідок її інерції не встигає переміститися вздовж судини, дія сили викликає зростання тиску на стінку – ділянка розширюється доти, доки напруження стінки не компенсує зростання тиску всередині судини. Процес повторюється після нового поштовху поршня. По еластичній судині поширюється хвиля.

10. Ідеальна рідина. Умова нерозривності струменя.

Ідеа́льнарідина́ — уявна рідина, позбавлена в'язкості і теплопровідності та процесів, пов'язаних з ними. У ідеальної рідини відсутнє внутрішнє тертя, тобто немає дотичних напружень між двома сусідніми шарами, вона неперервна і не має структури.

Для стаціонарної течії ідеальної рідини виконується умова нерозривності струменя – добуток швидкості vна поперечний переріз труби Sє величина стала:

vS = const

Ця умова виконується також для реальних рідин і газів.

При постійній течії через будь-яке розсічення за один і той самий час проходить однакова кількість речовини.

11. Рівняння Бернуллі. Його застосування для пояснення особливостей кровообігу людини.

При стаціонарній течії ідеальної рідини згідно з рівнянням Бернуллі повний тиск рідини, як сума статичного, гідростатичного та динамічного тисків, є величина стала:

де Р – статичний тиск, – гідростатичний тиск, – динамічний тиск.

Зрівняннявипливає, що в горизонтальних трубах статичнийтискідеальноїрідинизростає там, де швидкістьтечіїменша.

Звідси випиває, що у місцях звуження (розширення) потоку рідини швидкість її зростає (зменшується), а тиск понижується (збільшується). І, як наслідок, може розірватися аневризма (розширення ділянки судини), чи відбутися закупорка певної ділянки судини (явище тромбозу), при якому кров починає текти поштовхами і за допомогою стетоскопа можна прослухати шум, що свідчить про порушення циркуляції крові.

кщо рідина тече приблизно на одній висоті, h1≈h2, то рівняння Бернуллі спрощується і має вигляд:

12. Реальні рідини. Формула Ньютона для внутрішнього тертя. Ньютонівські та неньютоновські рідини.

Всі реальні рідини у тій чи іншій мірі стискаються, тобто під дією зовнішнього тиску зменшують свій об'єм. Стисливість — це здатність рідини змінювати свій об’єм при зміні тиску.

Сила внутрішнього тертя (в’язкості), що виникає між двома шарами, прямо пропорційна площі DS їх дотикання і градієнту швидкості — це є закон Ньютона для внутрішнього тертя:

де h — коефіцієнт внутрішнього тертя (в’язкості).

Рідина ньютонівська – модель рідини, що являє собою суцільне рідке тіло, для якого дотичні напруження внутрішнього тертя , спричиненого відносним проковзуванням (зсувом) шарів рідини прямо пропорційні першому степеню градієнта швидкості у напрямі, перпендикулярному до напрямку проковзування

Іншими словами, це означає, що рідина зберігає описану властивість в'язкості незалежно від сил, що діють на неї та швидкостей плину. Наприклад, вода є ньютонівською рідиною, на відміну від неньютонівських рідин, в'язкість яких залежить від швидкості плину а перемішування може призвести до порушення суцільності.

Для ньютонівської рідини в'язкість залежить лише від температури і тиску (а також від хімічного складу) і не залежить від сил, що діють на неї.

Рідина не ньютонівська — модель рідини, що являє собою суцільне рідке тіло, для якого дотичні напруження внутрішнього тертя , спричиненого відносним проковзуванням (зсувом) шарів рідини описуються нелінійною залежністю від градієнта швидкості у напрямі, перпендикулярному до напрямку проковзування. На відміну від ньютонівських рідин, коли динамічний коефіцієнт в'язкості є константою при заданій температурі і тиску, особливість неньютонівських рідин полягає у залежності параметра в'язкості від градієнту швидкості.

Як синонім до терміну «неньютонівська рідина» вживається, також, термін «аномальна рідина».

Неньютонівські рідини у залежності від характеру течії та виду функціонального зв'язку швидкості деформації та швидкості зсуву підрозділяють на три основних категорії:

- в'язкі середовища, у яких швидкість зсуву залежить від прикладання напруження зсуву (різні типи нафтопродуктів, консистентні мастила, будівельні розчини та інші дисперсні системи типу суспензій);

- середовища, реологічні характеристики яких залежать від часу (в таких рідинах швидкість зсуву визначає не лише величина дотичного напруження, але й тривалість дії);

- в'язко-пружні рідини, які мають властивості як рідини, так і твердого тіла та частково виявляють пружне відновлення форми після зняття напруження.