22.Гидродинамическая неустойчивость. Турбулентное и ламинарное течения. Эффект Магнуса.

Гидродинамическая неустойчивость-переход к турбулентности наступает вследствие неустойчивости течения жидкости.

Ламинарное течение(слоистое)-если вдоль потока каждый выделенный слой скользит относительно соседних,не перемешиваясь с ними.

Турбулентное течение(вихревое)-если вдоль потока происходит интенсивное вихреобразование и перемешивание жидкости или газа.

Эффект Магнуса — физическое явление, возникающее при обтекании вращающегося тела потоком жидкости или газа. Образуется сила, воздействующая на тело и направленная перпендикулярно направлению потока. Это является результатом совместного воздействия различных физических явлений, таких как эффект Бернулли и образование пограничного слоя в среде вокруг обтекаемого объекта.Вращающийся объект создаёт в среде вокруг себя вихревое движение. С одной стороны объекта направление вихря совпадает с направлением обтекающего потока и, соответственно, скорость движения среды с этой стороны увеличивается. С другой стороны объекта направление вихря противоположно направлению движения потока и скорость движения среды уменьшается. Таким образом, возникает разность давлений, порождающая поперечную силу от той стороны вращающегося тела, на которой направление вращения и направление потока противоположны, к той стороне, на которой эти направления совпадают. Такое явление часто применяется в спорте, см., например, специальный удар: топ-спин.Эффект впервые описан немецким физиком Генрихом Магнусом в 1853 году.

23.Течение жидкости по трубе. Формула Пуазейля.

Формула Пуазёйля — аналитическое выражение закона Пуазёйля (Хагена — Пуазёйля): ламинарный поток жидкости, проходящего по тонкому капилляру, прямо пропорционален перепаду давления на концах трубки и четвертой степени радиуса и обратно пропорционален коэффициенту вязкости жидкости

[ ] - кинематическая вязкость [Па*с]

24.Гармонические колебания.Уравнение колебаний и его решение.

Колебания-это периодически повторяющиеся процессы.Колебания,возникающие в системе под действием внутренних (упругих или квазиупругих) сил,называются гармоническими колебаниями. Гармонические колебания вызываются силами,обладающими 2 свойствами: 1.Величина силы прямо пропорциональна смещению шарика от смещения положения; 2.Направление;

Гармонические колебания происходят по закону синуса (косинуса): x=Asin(ω₀t+φ₀) или x=Acos(ω₀t+φ₀),где x-смещение (координата) системы от положения равновесия в данный момент времени t, А-амплитуда колебаний-максимальное смещение тела или системы от положения равновесия, φ=ω₀t+φ₀ – фаза колебаний- определяет смещение колеблющейся точки или системы в данный момент времени t, φ_0-начальная фаза колебания при t=0,фаза колебаний- характеризует мгновенное состояние колеблющейся системы и определяется отклонением и временем. При гармонических колебаниях через определенный промежуток времени ∆t=Т.Это промежуток времени называется периодом колебания Т. Частота колебаний: ν= = -число колебаний в единицу времени (в секунду). Циклическая или круговая частота: ω₀= =2πν.Она определяет число колебаний за 2π секунд.

Скорость тел или системы при гармонических колебаниях:v=x’=Aωcos(ω₀t+φ₀). Ускорение тел или системы при гармонических колебаниях:a=v’=x’’= -Aω2sin(ω₀t+φ₀).

Ускорение и скорость сдвинуты по фазе на .