25) Гідродинаміка.
Рух рідини, при якому окремі шари її сковзають один відносно одного,
незмішуючись, називається ламінарним (шаровим) потоком. Рух рідини,
при якому змішуються її шари з утворення вихрів, називається турбулентним.
Лінії току – це лінії, дотичні до яких у будь-якій точці збігаються з напрямом
течії у даній точці. Стаціонарний потік – це потіік, у якому лінії току зберігають
свою конфігурацію впродовж тривалого часу.
Нестисливість рідини означає, що вона ніде не нагромаджується і за певний
проміжок часу через кожен переріз труби проходить однаковий об’єм рідини:
,
або
.
Що менша площа поперечного перерізу труби, то більша швидкість течії
рідини чи газу в трубі (рис. 14).
Закон Бернуллі:
у стаціонарному потоці рідини повний тиск рідини зберігається
,
- зовнішній
тиск;
- статичний тиск;
- динамічний тиск рідини.
При протіканні нестисливої рідини трубою змінного перерізу статичний тиск
більший там, де швидкість руху рідини менша.
Рівняння Бернуллі для течії ідеальної рідини:
.
Якщо
труба горизонтальна, то
,
отже
.
Через в’язкість тиск в рідині зменшується вздовж потоку навіть в горизонтально
розташованій трубі постійного перерізу.
Сила
опору
при малих швидкостях руху в рідині
(газі):
.
Сила
опору при великих швидкостях відносного
руху:
,
де
і
- коефіцієнти опору, які залежать від
опору, форми, розмірів,
стану поверхні тіла і властивостей середовища – її в’язкості.
Статика
1) Вступ:
Статика – розділ механіки, у якому вивчають умови рівноваги тіл.
Плече сили - відстань від осі обертання до лінії дії цієї сили (рис. 15).
Момент
сили:
Рис. 15 Рис. 16
2) Рівновага тіла.
Рівновага – це такий стан тіла, коли воно перебуває в спокої відносно певної
інерціальної системи відліку, рухається рівномірно і прямолінійно або рівномірно
обертається навколо закріпленої осі, що проходить через центр мас тіла.
Умови рівноваги тіла:
А) Геометрична сума всіх прикладених до тіла сил дорівнює нулю:
-
динамічна умова рівноваги.
Для того, щоб тіло знаходилось у стані спокої, необхідно ще, щоб початкова
швидкість цетра мас і кутова швидкість обертання тіла дорівнювала нулю.
Б) Алгебраїчна сума моментів сил відносно будь-якої нерухомої осі обертання
дорівнює нулю:
- правило
моментів.
Рівновага тіла не порушиться, якщо точку прикладання сили переносити
вздовж лінії дії ціїє сили.
Умова рівноваги на опорі: тіло перебуває в стійкій рівновазі, якщо вертикаль,
проведена через центр тяжіння, перетинає площу опори.