Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ФИЗИКА. ЭКЗАМЕН.docx
Скачиваний:
32
Добавлен:
24.09.2019
Размер:
543.87 Кб
Скачать

28. Уравнение неразрывности струи

Условие неразрывности струи предусматривает, что струя жидкости нигде не имеет разрывов. Частицы жидкости при стационарном течении движутся по линиям тока, поэтому боковую поверхность трубки тока жидкость не пересекает.

Уравнение неразрывности : для идеальной жидкости в стационарных условиях произведение скорости на поперечное сечение трубки тока остается неизменным в любом сечении трубки.

Пусть за время t через сечение трубы S1 проходит жидкость массой m1 (рис. 2.3):    Тогда через сечение S2 за тоже время проходит жидкость массой m2   Так как m1=m2, то   или    Где сечение трубы меньше, там скорость жидкости больше, и наоборот (если S1 > S2, то v1 < v2).

29. Уравнение Бернулли

Закон Бернулли является следствием закона сохранения энергии для стационарного потока идеальной (то есть без внутреннего трения) несжимаемой жидкости:

Здесь

 — плотность жидкости,

 — скорость потока,

 — высота, на которой находится рассматриваемый элемент жидкости,

 — давление в точке пространства, где расположен центр массы рассматриваемого элемента жидкости,

 — ускорение свободного падения.

Константа в правой части обычно называется напором, или полным давлением, а также интегралом Бернулли. Размерность всех слагаемых — единица энергии, приходящейся на единицу объёма жидкости.

Для горизонтальной трубы h = 0 и уравнение Бернулли принимает вид:    .

Согласно закону Бернулли полное давление в установившемся потоке жидкости остается постоянным вдоль этого потока.

Полное давление состоит из весового (ρgh), статического (p) и динамического   давлений.

Из закона Бернулли следует, что при уменьшении сечения потока, из-за возрастания скорости, то есть динамического давления, статическое давление падает. Закон Бернулли справедлив в чистом виде только для жидкостей, вязкость которых равна нулю, то есть таких жидкостей, которые не прилипают к поверхности трубы. На самом деле экспериментально установлено, что скорость жидкости на поверхности твердого тела почти всегда в точности равна нулю (кроме случаев отрыва струй при некоторых редких условиях).

Примеры:

Если взять полоску бумаги и дуть вдоль ее поверхности (рис.2.3), то полоска поднимется вверх. Давление газа над полоской меньше давления снизу.

Если сильно дуть через соломинку над легким шариком от пинг-понга (рис.2.4), то это приведет к такому уменьшению давления сверху, что давление на шарик снизу должно будет поддерживать его висящим в воздухе.

30. Вязкость жидкости

Одним из важнейших свойств реальной жидкости, проявляющихся при ее движении, является вязкость, которая характеризует способность жидкости сопротивляться относительному перемещению ее частиц при воздействии внешних сил.      Если представить, что жидкость течет как бы слоями, имеющими различную скорость, то естественно предположить, что между ними возникает сила трения. Сила трения, отнесенная к единице поверхности, называется удельной силой трения.      Динамическая вязкость μ есть сила трения, приходящаяся на единицу площади соприкасающихся слоев жидкости при градиенте скорости, равном единице. Единица динамической вязкости μ в системе СИ - Па-с.      Наименование единицы динамической вязкости в системе СГС - пуаз (П); численно 1 П = 0,1 Па•с.      Отношение динамической вязкости к плотности жидкости называют кинематической вязкостью:      ν = μ/ρ      Единица кинематической вязкости ν в системе СИ - м2/с. Наименование единицы кинематической вязкости в системе СГС - стокс (Ст) по имени английского гидродинамика Стокса; численно 1 Ст = 10-4 м2/с.      Чем менее подвижна жидкость, тем больше ее вязкость. Для определения вязкости имеется большое число разнообразных приборов, носящих название вискозиметров. Наиболее широкое распространение получили два прибора: вискозиметр Оствальда и вискозиметр Энглера

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]