Шпоры / Шпоры по физике_1 / физ3
.doc
16.Закон Паскаля.
Гидростатическое давление. Сила
Архимеда. Уравнение Бернулли.
Св-ва
жидкостей и газов во многом отличаются,
но в ряде явлений их поведение опред.
одинаково (Пример: Гидроаэродинамика
– изучает равновесие ж. и г. их
взаимодействие…). Во многих задачах
сжимаемостью жидкости пренебр. и
используют сво-во не сжимаемости
жидкости (плотность жидкости не мен.).
Давление жидкости: Р=F/S
(Па=Н/М:2). Давление при равновесии
жидеостей (газов) подчин. Закону Паскаля:
давление в любом месте покоящейся
жидкости одинаково по всем напр. , причем
по всему объему передаётся одинаково.
Давление по горизонтали всегда
одинаково(не было бы равновесия). При
поперечном сечении S
на высоте
h
и плотн.
p (ро),
вес F=pghS,
давление
P=F/S=pgh.
Т.е. давление
изменяется линейно с высотой; это и
назыв. гидростат. давлением. Закон
Архимеда: на тело, погруженное в жидкость
( газ) действует сос стороны этой
жидкости направленная вверх выталкивающая
сила:
Fa=pgh,
p- плотн.
жидкости, V
–объем
погр. тела.
Стационарным
называется движ. идеального жидкости
, скор. в разных частях тока не изменяется.
Представим
стационарно текущую жидк. в трубке
тока, огран. сечениями
S1, S2 слева
на право. При S1
скор. V1,
P1 –давл.
и высота расположения h1,
аналогично
с S2
За
дt
от S1->S1`,
S2->S2`. По
закону сохр энергии измен . полной
энергии Е2-Е1=А – работе
внеш. сил.(от s1до
s1’ l1). A=F1*l1 +F2*l2, где
F=
P*S. || E1=mV1^2/2 + mgh1, E2=mV2^2/2 + mgh2 || Подставляя
всё это, получим… дV=S1*V1*дt=S2*V2*дt,
поделив
на дV
= >
p*V1^2/2+pgh1+P1=
(тому же
с двойками) p
– плотность
жидкости.
=
pV^2/2 +pgh +P=const.
Это выражение нахывается уравнением
Бернулли. Это выражение закона сохр.
энергии. применительно к установившемуся
течению идеальной жидкости. 17.
Вязкость. Движение тел в жидкостях и
газах.
На тело движущееся
в жидк. или газе действуют две силы:
Лобовое сопротивление и подъемная
сила. Ес ли тело симметрично и его ось
симметрии сов. с напр. скорости, то на
него действует только Лобовое сопр. В
идеальной жидкости все проход. без
сопр. Иначе обстоит дело в ввязкой
жидкости. Вследствие вязкой среды
образуется погран. слой частиц у
поверхности тела, движ-ся с меньшими
скоростями. В результ. эого тормоза
,,,,,,,,,
возникает
вращение частиц (вихревое движение),если
тело не обтикаемо, то погран слой
жидкости отрывается от тела. За телом
возникает течение, противоположное
набег-му потоку. Лобовое сопр.
ависит от
формы: Rx=Cx*(pV^2)/2*S,
Подъемная
сила: Ry=Cy*(pV^2)/2*S
Коэф. Сх и Су опр.
экспериментально, р – плотность.
Вязкость
(внутреннее трение) – это свойство
реальных жидкостей оказывать сопротивление
перемещению одной части жидкости
относительно другой. Чем больше площадь
соприкосновения тем сила больнше.и
зависит на сколько быстро меняется
скор. при переходе от слоя к слою.
Fтр=n*|дV/дх|
S.
ДV/дх
– показывет на сколько быстро мен.
Скорость при переходе от слоя к слою в
направлении х. n(
этта) –
коэффициент
пропорциональности называемый динам.
вязкостью. Единица вязкости (Па*с). Чем
больше вязкость тем сильнее жидкость
отл. От идеальной.
18.Упругое
деформирование тел
твердых. Модуль упругости коэффициент
Паассона. Энергия упругого деформирования.
Деформацией
называется изменение формы твёрдых
тел. 1) упругая деформация – после снятия
внешней нагрузки, форма восстанавливается.
2) пластическая деформация – после
снятия нагрузки форма остаётся.
Продольная деформация Еп=дl/l
(эпсилон)
(изменение
длинны / к длинне). Е
~ F*1/S; F/S= б
(cигма)
– напряжение.
->
E~б.
б=е*Е
(е*эпсило), б – модуль упругости.
Поперечная деформация. Eпоп=дd/d
(<0). Eпоп=-м*Еп
(мю) – коэф. Пуассона. F=б*S=е*Е*S=(e*E/дl)*l
<- в
скобках
k -> F=kx. – закон
Гука, где х – величина смещения. дА=F*dx=
kx*dx, проинтегрировав,
A=(kx^2)/2.
19.
Колебательное
движение и его характеристики: смещение,
амплитуда, фаза, циклическая частота,
период, скорость, ускорение. Колебаниями
называются процессы, повторяющиеся (
в той или иной степ.) во времени. Свободные
кол-я – без постоянно приложенной силы.
Вынужденные – совершаются под действием
внешней силы.
Могут
быть периодическими и не периодическими.
Периодические: все физ. вел-ны повторяются
через опр. пром. времени. Период повторения
назыв-ся периодом колебания. Частот
коебаний – обратна периоду. Циклическая
частота W=2п*n.
Амплитуда
– макс. значение колеблющейся величины.
Фаза кол-й (фи)
f = W*t + f 0, при
t =
0 – нач
фаза кол-й..
Ускорение (d^2S/dt^2)=-W^2*A*cos…
20.
Векторные диаграммы для представлений
гармонических колебаний. Дифференциальное
ур-е гармон. кол-й. Энергия кол-го
движения.
(d^2S/dt^2)=-W^2*S
– дифференц.
Ур-е гармон. Кол-й где S
= A*cos().
Е=mA^2*W^2/2.
W=p*V1^2 – объемная
энергия плоской продольной волны. 21.Пружинный и физ.
маятники.
Пружинный
маятник – груз, массой m,
подвешенный
на абсолютно упругой пружине и
совершающий гармонические колебания
под действием упругой силы. Уравнение:
m*’x’=-kx.
Совершает
гарм. кол-я по закону кос. W=(k/m)^1/2,
T=2пW.
Потенциальная
энергия =kx^2/2.
Физический
маятник – твердое тело, совершающее
под действием силы тяжести колебания
вокруг неподвижной горизонт. оси,
проходящий через точку, не совпадающую
с центром масс тела. Момент возвращающей
М=JE
(ипсилон)
=J*’a’(альфа)=Ft*l=
-mgl*sin(a)=-mgla, J – мом.
инерции маятника, относительно оси,
проход. через точку подвеса, д – расс.
между ней и центром масс. Ft
– возвращающая
сила. Уравнение маятника: J*’a’
+ mgla=0. W=(mgl/J)^1/2 => ‘a’+W^2*a=0,
он вращается по закону кос.
T=2П/W=2п/(J/mgl)^1/2=2п*(L/g)^1/2,
L – привидённая длинна маятника.