1 дәріс. Механикалық қозғалыстардың теориялық негіздері
жүктеу/скачать 3,36 Mb. Pdf көрінісі
|
Дәрістер мазмұны
| F
күш әрекет жасап, соның салдарынан поршень мен сұйық тепе- теңдік күйде болса, бұл – сұйық тарапынан поршеньге шамасы тең, бағыты қарамa-қарсы F күш әрекет етуінің белгісі. Поршеньге тікелей түйісіп тұрған сұйық көлемі бір бөлігінің тепе-теңдік шартынан оған сұйықтың басқа бөліктерінен күш түсетінін, яғни сұйық ортада да қатты денедегі сияқты ішкі кернеулер туатыны, байқалады. Сұйық немесе газ ортада пайда болатын уақыт бойынша тұрақты (статикалық) кернеулердің қатты денелердегі кернеулерден түбегейлі айырмашылығы – олардың жанама құраушыларының болмауында. Сұйық немесе газдағы статикалық ішкі күштер бөліп алған кез келген көлемнің беттеріне әрқашан нормаль болады. Міне, сондықтан сұйықтар мен газдарда тыныштық үйкелісі нольге тең. Сонымен, дене сұйық бетінде қалқып жүрсе, горизонталь бағытта әрекет еткен кез келген күш қозғалыс тудырады. Осындай қасиет газ ортаға да тән. Сұйықтар мен газдардағы кернеуді қысым деп атайды. Қысым – бөліп алынған көлемді шектеп тұрған беттің бірлік ауданына нормаль бағытта әрекет жасайтын күш. Қысым әдетте p әрпімен белгіленіп, ХБЖ-де өлшемі паскаль деп аталады: p = Па = Н/м 2 . Қысымның жүйеден тыс өлшемдері де бар:физикалық атмосфера ( атм ), техникалық атмосфера ( ат ), сынап бағанасының миллиметрі немесе сантиметрі деп аталатын, олардың арасында мынадай 5 2 1 760 . . 1,033 1,013 10 атм с б мм ат Н м = = = байланыс бар. Сұйық пен газ орталар тепе-теңдік күйде болғанда Паскаль заңына бағынады. Тыныштықтағы сұйық немесе газ көлемдегі қысым барлық бағытта бірдей және қысым сұйық алып тұрған барлық көлемде бірдей таратылады. Сұйықтың тығыздығы қысымға айтарлықтай тәуелді емес. Мысалы, су ортаға түсірілген қысым 1000 атм -ға өскенде оның көлемі тек 5% -ке өзгереді. Сондықтан гидростатикада көлемнің өзгеруін ескермейді, яғни сұйық сығылмайды деп саналады. Ал, газдарға келсек, олардың тығыздығы қысымға айқын тәуелді. Физиканың мектеп курсынан белгілі болғандай, идеал газ ортада қысым мен тығыздық арасындағы байланыс Менделеев–Клапейрон заңымен өрнектеледі. Жоғарыда Паскаль заңының тұжырымдамасын келтіргенде біз сұйықтың (газдың) салмағын ескермедік. Енді тыныштықтағы сығылмайтын сұйық ортада қысымның таратылуына сұйық салмағының әсерін есептейік. Горизонталь бағытта қысым үнемі бірдей болатыны ақиқат, себебі басқаша болса, тепе-теңдік күй қалыптаспас еді. Ал, вертикаль бағытта қысым, орта мектептегі физикада айтылғандай, биіктікке (тереңдікке) байланысты p ρgh = (13.1.1) заңына сәйкес өзгереді. Мұнда – сұйық тығыздығы, g – еркін түсу үдеуі, h – биіктік. (13.1.1) формуламен анықталатын қысымды гидростатикалық деп атайды. Газ ортада қысым кез келген горизонталь жазықтықта бірдей. Бірақ вертикаль бағытта қысымның өзгеруін анықтау үшін тығыздықтың қысымға тәуелділігін ескеру қажет (13.1.1- сурет). Шынында, табан ауданы бірлік өлшем, биіктігі dh элементар цилиндрлік көлемнің тепе-теңдігін былай өрнектеуге болады: 0, p dp ρgdh p + + − = мұнда dp – цилиндрлік көлемнің жоғарғы және төменгі табандарының арасындағы қысым айырымы, яғни . dp ρgdh = − (13.1.2) Алынған теңдікті интегралдап, қысымның мәнін анықтау үшін, тығыздықтың қысымға тәуелділігі белгілі болу керек. Ол үшін мысал ретінде газ температурасы тұрақты деп алсақ, белгілі Бойль–Мариотт заңын қолдануға болады: 0 0 , немесе . жүктеу/скачать 3,36 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|