Давление в жидкости и газе — Лекция, раздел Механика, Физические основы механики Молекулы Газа, Совершая Беспорядочное, Хаотическое ДвиЖение,…
Молекулы газа, совершая беспорядочное, хаотическое движение, не связаны или слабо связаны силами взаимодействия, поэтому они движутся свободно и в результате соударений стремятся разлететься во все стороны, заполняя весь предоставленный им объем, т.е. объем газа определяется объемом того сосуда, который газ занимает.
Как и газ, жидкость принимает форму того сосуда, в который она заключена. Но в жидкостях в отличие от газов среднее расстояние между молекулами остается практически постоянным, поэтому жидкость обладает практически неизменным объемом.
Хотя свойства жидкостей и газов во многом отличаются, в ряде механических явлений их поведение определяется одинаковыми параметрами и идентичными уравнениями. Поэтому гидроаэромеханика — раздел механики, изучающий равновесие и движение жидкостей и газов, их взаимодействие между собой и обтекаемыми или твердыми телами — использует единый подход к изучению жидкостей и газов.
В механике жидкости и газы рассматриваются как сплошные, непрерывно распределенные тела в занятой ими части пространства.
несжимаемой жидкости
Жидкости имеют следующие наиболее характерные свойства.
Типичные жидкости (вода, бензин, спирт и т.п.) не имеют трения покоя, частицы их очень подвижны. В других жидкостях имеется вязкость (внутреннее трение) — это мед, масло, вар и т.п. Однако при продолжительном действии силы частицы вязкой жидкости тоже становятся подвижными. Это свойство выражается так: жидкости не имеют упругости формы, дляних модуль сдвига равен нулю.
Практически все жидкости несжимаемы. Это значит, что для них коэффициенты сжатия имеют очень малые значения. Следовательно,
такие жидкости называются идеальными
[P]=Па=н/м 2
Действие силы тяжести приводит к возникновению разности давлений между горизонтальными слоями жидкости находящимися на различной глубине. Разность сил давления в слоях АВ и СД (рис. 1.27) равна весу вертикального столба жидкости с основанием S и высотой h1 . При поперечном сечении S столба жидкости, его высоте h и плотности r сила давления на слой находящийся на глубине h находится по формуле:
F =rghS , а давление на нижнее основание
давление столба жидкости
(1.65)
P 0 ,
(1.66)
Согласно формуле (1.82) сила давления на нижние слои жидкости будет больше, чем на верхние, поэтому на тело, погруженное в жидкость, действует выталкивающая сила, определяемая законом Архимеда: на тело, погруженное в жидкость (газ), действует со стороны этой жидкости (газа) направленная вверх выталкивающая сила, равная весу жидкости (газа) вытесненной телом.
(1.67)
где — плотность жидкости, V — объем погруженного в жидкость тела.
Развернуть
Все темы данного раздела:
1. Бердинская Н.В., Нижникова В.О., Ясько С.С. Кинематика и динамика вращательного движения. Методические указания по решению задач. – Омск: Изд-во ОмГТУ, 2004. 2. Данилов
Мир есть закономерное движение материи, совершающееся в пространстве и времени. Каждая наука занимается изучением определенных форм движения материи.
Механика– часть физики, которая изучает закономерности механического движения и причины, вызывающие или изменяющие это движение. Механическое движение
Перемещение
Скорость- является векторной величиной, которая определяет как быстроту движения, так и его направление в данный момент времени. Средняя скоростьэто скорость те
Ускорение- это физическая величина, характеризующая быстроту изменения вектора скорости. Средним ускорением
Любое движение твердого тела можно представить как комбинацию поступательного и вращательного движений. Поступательное движение– это движение, при котором любая прямая, жестк
Сила – это векторная физическая величина, характеризующая взаимодействие тел. Взаимодейс
Первый закон Ньютона: Существуют такие системы отсчета, относительно которых тело сохраняет состояние покоя или равномерного и прямолинейного движения до тех пор, пока воздействие со стороны дру
Силы трения возникают при перемещении соприкасающихся тел или их частей друг относительно друга. Трение, возникающее при относительном перемещении двух соприкасающихся тел, называется в
Различают три вида сухого трения: трение покоя, трение скольжения и трение качения. Трение покоя.
При деформации тела возникает сила, которая стремится восстановить прежние размеры и форму тела. Эта сила возникает вследствие электромагнитного взаимодействия между атомами и молекулами вещества.
Совокупность взаимодействующих между собой тел образует механическую систему. Если движение таково, что размеры и формы отдельных тел, образующих систему, не играют роли, то
Центром масссистемы материальных точек с координатами х1 и х2 называется точка хс делящая расстояние между ними на части обратно пропорциональные их м
Одну из этих систем (К) будем условно считать неподвижной. Другая же система (К’) пусть движется равномерно и прямолинейно со скоростью
Системы отсчета, движущиеся ускоренно относительно одной из инерциальных систем отсчета, называются неинерциальными. Рассмотрим две системы отсчета, движущиеся друг относительно дру
Энергия- универсальная мера различных форм движения и взаимодействия. В механике различают два вида энергии : энергию определяемую скоростями тел — кинетическую энергиюи энергию, кото
Работа, совершаемая в стационарном поле при перемещении тела из некоторой точки М1 в точку М2 равна
Потенциальная энергия- механическая энергия системы тел, определяемая их взаимным расположением и характером сил взаимодействия между ними. Если работа, совершаемая действующими сил
Рассмотрим систему материальных точек массами m1, m2,… mn, движущихся со скоростями u1, u2 …u
J = ;
- Рассмотрим теперь вращение тела с энергетической точки зрения. Допустим, что в некоторой точке тела приложена сила (в плоскости, перпендикулярной оси вращения), направление которой совпадает с век
Движение жидкостей называетсятечением, а совокупность частиц движущейся жидкости —потоком. Абсолютно несжимаемая и абсолютно н
При протекании некоторой массы жидкости Dm, будет совершаться механическая работа, т.к. на
Трубка Вентури
Вязкость (внутреннее трение) — это свойство реальных жидкостей оказывать сопротивление пер
Этот метод определения вязкости основан на измерении скорости медленно движущихся в жидкости небольших тел сферической формы. Сила тяжести Р =
Этот метод основан на ламинарном течении жидкости в тонком капилляре. Рассмотрим капилляр радиусо
Классическая механика Ньютона, как теория движения, долгое время находилась в полном согласии с опытом, пока не были проведены эксперименты по определению скорости света. Применение
1. Из преобразований Лоренца видно, что относительные скорости имеют верхнюю границу u< с, при u> с
В системе S’ точка движется с относительной скоростью . Система S’ движется относите
Эйнштейн показал, что форма записи второго закона Ньютона сохраняется, если