Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Physics.2-nd Exam.docx
Скачиваний:
21
Добавлен:
26.09.2019
Размер:
1.1 Mб
Скачать

Практические следствия

  • закон Бернулли объясняет эффект притяжения между телами, находящимися вблизи границ потоков движущихся жидкостей (газов). Иногда это притяжение может создавать угрозу безопасности. Например, при движениискоростного поезда «Сапсан» (скорость движения более 200 км/час) для людей на платформах возникает опасность сброса под поезд.[2] Аналогично «затягивающая сила» возникает при движении судов параллельным курсом: например, подобные инциденты происходили с лайнером «Олимпик».

Закон Торричелли, также известный как Теорема Торричелли, – это теорема в гидродинамике, связывающая скорость жидкости, вытекающей через отверстие, с высотой жидкости над отверстием.

Закон Торричелли утверждает, что скорость истечения, v, жидкости через отверстие в тонкой стенке, находящееся в ёмкости на глубине h от поверхности, эта скорость такая же, как и у тела, свободно падающего с высоты h, то есть

,

где g – ускорение свободного падения.

Последнее выражение получено из формул для приобретённой кинетической энергии,  , и для потерянной потенциальной энергии, mgh, и решённых относительно v.

Этот закон был открыт (хотя и не в приведённой выше форме) итальянским учёным Эванджелиста Торричелли, в 1643 году. Позже было показано, что этот закон является частным случаемзакона Бернулли.

[Править]Вывод

Закон Бернулли утверждает, что:

где v – это скорость жидкости, g – ускорение свободного падения, z – высота жидкости на точкой, для которой записывается уравнение Бернулли, p – давление, ρ – плотность жидкости.

Пусть отверстие находится на высоте z=0. У поверхности жидкости в резервуаре, давление p равно атмосферному. Скорость жидкости v в верхней части резервуара можно считать равной нулю, так как уровень поверхности жидкости понижается очень медленно по сравнению со скоростью истечения жидкости через отверстие. На выходе из отверстия z=0 и p также равно атмосферному давлению. Приравнивая левые части уравнения Бернулли, записанные для поверхности жидкости в резервуаре и для жидкости на выходе из отверстия, получим:

z равно высоте h, и таким образом:

РЕАКЦИЯ ВЫТЕКАЮЩЕЙ СТРУИ

Струя жидкости, вытекающая из сосуда, уносит импульс:

,

где   – скорость истечения струи,   – масса жидкости, вытекшей за время  . По третьему закону Ньютона сосуд получает от вытекающей жидкости за время Dt импульс  , то есть испытывает действие силы (рис. 6.4).

.

Эта сила называется силой реакции вытекающей струи. Если сосуд стоит на тележке, то он будет двигаться в противоположном направлении под действием силы, модуль которой с учетом формулы Торричелли равен

.

Сила гидростатического давления на такой глубине равна  , то есть меньше силы реакции вытекающей струи. Это объясняется тем, что при вытекании струи движение жидкости в сосуде приводит к перераспределению давления, причем давление вблизи стенки, лежащей против отверстия, оказывается несколько большим, чем вблизи стенки, в которой сделано отверстие.

10. Вязкая жидкость. Жидкое трение. Ламинарное и турбулентное движения. Движение тел в вязкой жидкости: сила лобового сопротивления и подъемная сила.

Нью́тоновская жи́дкость (названная так в честь Исаака Ньютона) — вязкая жидкость, подчиняющаяся в своём течении закону вязкого трения Ньютона, то есть касательное напряжение и градиентскорости линейно зависимы. Коэффициент пропорциональности между этими величинами известен как вязкость[1][2][3].

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]