Вопросы для самоконтроля

1. Что называется моментом инерции материальной точки и моментом инерции тела?

2. Сформулируйте и запишите основной закон динамики вращательного движения.

3. Какие характеристики вращательного движения аналогичны массе и силе?

4. Какие величины характеризуют гармоническое колебание?

5. Чему равно отношение ускорения к смещению материальной точки при гармоническом колебании?

6. Что называется математическим и физическим маятником?

7. Каким образом вычисляются периоды колебаний маятников?

8. Какие колебания называются затухающими и вынужденными?

9. Что называется амплитудой колебаний?

10.Что называется волной и какими параметрами она характеризуется?

11.Что называется длиной волны? Что называется разностью хода волн?

12. Каков диапазон частот звуковых волн?

13.Может ли звук распространяться в вакууме?

14.Какие волны называются ультразвуковыми?

Список литературы Основная

1. Грабовский Р.И. Курс физики. –СПб.; Издательство «Лань», 2002.-608с

2. Пронин В.П. – краткий курс физики. Саратов. СГАУ. 2007 г., 200с.

3. Трофимова Т.И. Курс физики. М.: «Высшая школа». 2003г

Дополнительная

1.Рогачев Н.М. Курс физики. Учебное пособие// С.-Петербург: Издательство «Лань», 2010г.- 448с. 1000 экз.

2.Трофимова Т.И.Физика в таблицах.. М.: «Высшая школа». 2008г

Лекция 4

4.Гидростатика и гидродинамика. Явление переноса

В отличие от твердых тел в жидкости возможны значительные смещения частиц относительно друг друга.

Идеальная жидкость несжимаема и не имеет вязкости.

Реальная жидкость мало сжимаема и вязка.

К основным законам гидростатики (аэростатики) относятся закон Паскаля и закон Архимеда:

- внешнее давление на жидкость передается во все стороны равномерно

;

- на тело, погруженное в среду действует выталкивающая сила, равная весу вытесненной среды.

Под давлением понимается отношение силы к площади ее действия . Измеряется в паскалях (1Па = 1Н/м²).

Гидродинамика – наука о движении жидкостей, а аэродинамика – о движении газов. Они базируются на сходных законах, но имеют отличие в том, что газы очень сжимаемы, а жидкости нет. Главной задачей аэродинамики является изучение сил, действующих на движущиеся в газе тела. Эти силы называются аэродинамическими. В гидродинамике же изучаются как различные движения жидкости, так и движение тел в них. Скорость частиц жидкости в различных точках потока разная и, чтобы иметь представление о потоке на чертеже проводят «линии тока» - линии, в каждой точке которых вектор скорости касателен (рис.16).

При установившемся движении скорость

в каждой точке неизменна. Внутреннюю часть потока, ограниченную со всех сторон линиями тока, называют трубкой тока (рис.16).

рис.16

4.1 Уравнение неразрывности

Одно из основных уравнений установившегося движения жидкости (газа) уравнение неразрывности струи, выводится из следующих соображений.

Рассмотрим трубку тока (см.рис.17). через S₁ за время t протекает объем жидкости S₁υ₁t. Так как линии тока не пересекаются, то через сечение S₂ проходит такой же объем, то есть S₂υ₂t. Очевидно, что S₁υ₁t= S₂υ₂t= Sυt

или . (43)

Произведение площади поперечного сечения трубки тока на скорость течения жидкости есть величина постоянная.

Потенциальное и вихревое движения

Рис.17

Потенциальное течение характерно для сравнительно малых скоростей, а вихревое для больших. При потенциальном течении нет вращения микрочастиц, а при вихревом оно явно выражено (рис. 17).

Режим течения жидкости определяется числом Рейнольдса

, (44)

где ν=μ/ρ - кинематическая вязкость, d – характерный линейный размер, υ – средняя по сечению скорость жидкости

Если - течение ламинарное,

если - турбулентное.

Скорость жидкости при ламинарном движении изменяется в поперечном сечении по параболическому закону, а при турбулентном она неизменна, за исключением зон вблизи стенок, где имеет место высокий градиент скорости.