15. ТискОмР (від англ. pressure) називається величина, яка чисельно дорівнює значенню сили, що діє на одиницю площі поверхні перпендикулярно до цієї поверхні:  . Одиниця вимірювання тиску — паскаль,  . Приклад: йдучи по снігу у черевиках, людина чинить на снігову поверхню значно більший тиск, ніж рухаючись на лижах. Стовпчик РідинИ висотою h у посудині чинить на її дно тиск  , де   — густина РідинИ. Тиск у нерухомих РідинАх називають статичним тиском. У рухомих середовищах до нього приєднується динамічний тиск.

Тиск стовпа повітря теж пов’язаний із тяжінням, але власний тиск газу має кінетичну природу.Тиск газу на внутрішню поверхню балону спричиняється ударами величезної кількості молекул газу і залежить від щільності розташування молекул (від густини газу), а також від енергії ударів окремих молекул (від температури газу). Зменшення густини газу і зниження температури зменшують власний тиск газу.

Закон Паскаля: зовнішній тиск на газ або РідинУ передається ними у всіх напрямках однаково (тобто рівномірно, без змін). Закон Паскаля лежить в основі закону сполучених посудин. Закон сполучених посудин 1. Будь-яка РідинА встановлюється у сполучених досить широких (некапілярних*) посудинах на одному рівні незалежно від їх числа, розмірів та нахилу до горизонту.

2. У сполучених посудинах висоти різнорідних незмішуваних Рідин обернено пропорційні їх густинам:  .

Закон Архімеда. Відповідно до закону Паскаля, сили тиску з боку РідинИ діють як на бічну поверхню зануреногоТілА, так і на обидві його основи. Сили атмосферного тиску, які однаково додаються до всіх гідростатичних сил, зрівноважуються. Якби ТілО було занурене в РідинУ так, що його верхня частина була б на одному рівні з вільною поверхнею РідинИ (а), то сила гідростатичного тиску діяла б лише на основу (адже сили тиску на бічні ділянки поверхні ТілА взаємно компенсуються). Ця сила, напрямлена вертикально вгору, називається Виштовхувальною силою, або Силою Архімеда (на честь грецького вченого) і чисельно дорівнює вазі P стовпчика РідинИ (висотою h і площею S), тобто вазі РідинИ в об’ємі зануреної в РідинУ частини ТілА (б): .

16. Ідеальна рідина. Стаціонарний рух рідини. Рівняння нерозривності. Р-ня Бернуллі. Ф-ла Торічеллі. Реакція рідини що витікає.

Ідеа́льна рідина́ — 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.

Рух ідеальної рідини описується рівняннями Ейлера і відбувається адіабатично, тобто ентропія будь-якого елементу рідини залишається незмінною.

Ідеальна рідина називається потенціальною, якщо для неї виконується умова:

,

де   — поле швидкостей.

Рух рідини називається течією, а сукупність частин рухомої рідини – потоком.

Потік рідини або газу називають стаціонарним, якщо швидкість потоку в усіх точках простору з часом не змінюється.

Лінія течії – лінія, дотична до якої в кожній точці збігається з вектором швидкості. Частину рідини, обмежену лініями течії, називають трубкою течії.

При стаціонарному потоці маса рідини, що протікає за одиницю часу через будь-який переріз трубки течії, однакова для всіх перерізів.

Рівняння нерозривності: добуток швидкості течії нестисливої рідини на поперечний переріз трубки течії є величина стала для даної трубки течії.

 

Рівня́ння Берну́ллі — рівняння гідродинаміки, яке визначає зв'язок між швидкістю течії v, тиском p та висотою h певної точки в ідеальній рідині. Встановив його у 1738 році Даніель Бернуллі.

Рівняння Бернуллі для стаціонарного потоку ідеальної рідини: 

де р – статичний тиск;   – динамічний тиск;   – гідравлічний тиск.

Рівняння Бернуллі виражає закон збереження енергії для стаціонарного потоку ідеальної рідини. З рівняння Бернуллі і рівняння нерозривності видно, що при течії рідини по трубі, яка має різні перерізи, швидкість рідини більша в місцях звуження, а статичний тиск більший у ширших місцях. 

Фо́рмула (зако́н) Торіче́ллі  — формула для визначення швидкості витікання рідини з отвору у тонкій стінці відкритої посудини:

де:   — швидкість витікання рідини з отвору;

 — висота стовпа рідини в посудині;

 — прискорення вільного падіння.

Вона показує, що при витіканні ідеальної нестисливої ​​рідини з отвору в широкій посудині рідина набуває швидкості, яку отримало б тіло, що вільно падає з висоти  . Вперше встановлена Е. Торрічеллі в 1641 році.

17. Закони збереження імпульсу. Закон збереження моменту імпульсу матеріальної точки. Збереження повної енергії матеріальної точки в полі потенціальних сил.

Закон збереження імпульсу - один із фундаментальних законів фізики, який стверджує, що у замкненій системі сумарний імпульс усіх тіл зберігається. Він звучить так: У замкненій системі, геометрична сума тіл залишається сталою при будь-яких взаємодіях тіл цієї системи між собою. Якщо на систему тіл зовнішні сили не діють або вони врівноважені, то така система називається замкненою, для неї виконується закон збереження імпульсу: повний імпульс замкненої системи тіл залишається незмінним за будь-яких взаємодій тіл цієї системи між собою: ,

Закон збереження імпульсу є наслідком однорідності простору.

Моментом імпульсу матеріальної точки відносно нерухомої точки О називається фізична величина, яка визначається векторним добутком:

Якщо фізична система складається з багатьох матеріальних точок, то результуючий момент імпульсу відносно початку координат є сумою (інтегралом) усіх моментів імпульсу складових системи.Для багатьох практичних задач, які вивчають властивості об'єкта, що обертається навколо певної осі, достатньо проаналізувати скалярне значення момента імпульсу, який є додатним, якщо обертання відбувається проти годинникової стрілки та від'ємним, якщо навпаки.

Закон збереження енергії (англ. energy conservation law;) - закон, який стверджує, що повна енергія в ізольованих системах не змінюється з часом. Проте енергія може перетворюватися з одного виду в інший. У термодинаміці закон збереження енергії відомий також під назвою першого закону термодинаміки. Закон збереження енергії є, мабуть, найважливішим із законів збереження, які застосовуються в фізиці. механічною енергією, то, інтегруюючи рівняння від моменту часу t=0 до моменту часу t, можна отримати

,

де інтегрування проводиться вздовж траєкторій руху матеріальних точок.

Таким чином,

Зміна механічної енергії системи матеріальних точок з часом дорівнює роботі непотенціальних сил.

Закон збереження енергії в механіці виконується тільки для систем, у яких всі сили потенціальні