Жалпы физика курсы
жүктеу/скачать 1,97 Mb.
|
УМК 1 часть
- Бұл бет үшін навигация:
- 13. Сұйықтардың қозғалысы. 13.1 Сұйықтардағы қысым.
- 13.2 Паскаль заңы.
- Архимед күші.
- Сұйықтың ағын сызықтары мен ағын түтіктері.
- Үзілісcіздік теңдеуі
- Бернулли теңдеуі
- Ағынның түрлері
| Космостық жылдамдықтар.
Жерді айналып ұшу үшін дененің өзіндік жылдамдығы болуы керек. Бірінші космостық жылдамдық: км/с Екінші космостық жылдамдық: км/с Үшінші космостық жылдамдық: км/с, 13. Сұйықтардың қозғалысы. 13.1 Сұйықтардағы қысым. Мысалы, суға батырылған ∆s дене бетінің әрбір элементіне сұйық тарапынан, бетке перпендикуляр бағытталған ∆F күш әсер етеді. Бірлік ауданға сұйықтың түсіретін күші сұйықтың қысымы деп аталады. Өлшем бірлігі: 1 Па =1 Н/м2 13.2 Паскаль заңы. Қалыпты сұйықтар мен газдарда қысым Паскаль заңына бағынады: Тыныштықта тұрған сұйықтың барлық бағытында, кез келген жерінде қысым бірдей және қысым барлық көлемге бірдей беріледі. Архимед күші. Егер сұйық сығылмайтын болса, оның тығыздығы қысымнан тәуелсіз. Онда сұйық ағынының көлденең s қимасында, Һ биіктігінде және ρ тығыздығында салмағы: ал төменгі бөлігіне түсірілген қысым биіктікпен сызықты түрде өзгереді: мұндағы - гидростатикалық қысым деп аталады. Сұйықтың төменгі бөліктеріне жоғарыға қарағанда көбірек қысым түседі, сонда суға батырылған денеге Архимед заңы бойынша анықталатын күш әсер етеді: суға немесе газға батырылған денеге, сұйық немесе газ тарапынан дененің салмағына тең, кері итеруші күш (жоғары бағытталған) әсер етеді. мұндағы – судың тығыздығы, V – дененің көлемі. Сұйықтың ағын сызықтары мен ағын түтіктері. Кинематикалық тұрғыдан қарастырғанда, сұйық қозғалысын оның әрбір бөлшектерінің қозғалысымен сипаттауға болады. Сұйық қозғалысын қарастырғанда ағын сызықтары және ағын түтігі деген ұғымдар пайланылады. М үлде сығылмайтын және мүлде тұтқыр емес сұйық идеал сұйық деп аталады. Сұйықтың әрбір бөлшегі өзіне тән жылдамдықтың векторы бойымен қозғалады, яғни сұйық жылдамдық векторының өрісі болып табылады. Егер жылдамдық векторы бойымен сызықтар жүргізсек, олардың әрбір нүктесінен жүргізілген жанама сұйық бөлшегі, жылдамдықтың сол нүктедегі бағытына дәл келсе, онда мұндай сызықтарды ағын сызықтары деп атайды. Сұйықтардың ағын сызықтарымен шектелген бөлігін ағын түтігі деп атайды. Үзілісcіздік теңдеуі Айталық, ағын түтігі бойымен үзіліссіз сұйық ағып жатсын. Мұндағы ағыс сұйық массасының сақталу заңын қанағаттандырады. Олай болса, ағын түтігінің көлденең қимасы s арқылы ∆t бірлік уақытта өтетін сұйық массасы ∆m мынаған тең болады: егер сұйық сығылмайды деп есептесек, онда s1 қимадан ағып өтетін сұйық көлемі қандай болса, s2 қимадан ағып өтетін сұйық көлемі де дәл сондай, сондықтан бұдан мұндағы екенін ескерсек онда , яғни, сығылмайтын тұтқыр емес сұйық ағысының жылдамдығы мен ағын түтігінің көлденең қимасының көбейтіндіcі берілген ағын түтігі үшін тұрақты шама болады. Бұл айтылған қортынды ағынның үзіліссіздігі жөніндегі теоремасы деп аталады. Бернулли теңдеуі Ағын түтігі ішінде қозғалған сұйықтың жылдамдығы мен қысымының арасындағы байланысты қарастырайық. Ол үшін s1 және s2 көлденең қималарымен шектелген ағын түтігін алайық. Бұл қимадан толық энергияның өзгерісі сұйықтың орын ауыстыру жұмысына тең: мұндағы және ал болса, әрі осыдан үзіліссіздік теңдеуі бойынша, сұйықтың алған көлемі , ал масса . Теңдеулерді орнына қоя отырып, Бернулли теңдеуін аламыз: мұндағы - динамикалық қысым; - гидростатикалық қысым; p- статикалық қысым. Бернулли теңдеуі –идеал сұйықтың ағысына арналған энергияның сақталу заңы болып табылады, яғни түтіктен аққан сұйықтың қысымы қозғалыс жылдамдығы аз жерде – көп, ал қозғалыс жылдамдығы көп жерде – аз. Тұтқырлық Барлық нақты сұйықтардың бір қабаты екінші қабатымен салыстырғанда орын ауыстырса, онда үйкеліс күші пайда болады. Осы үйкеліс күшін тұтқырлық деп атайды. Сұйықтың бірінші қабатынан екіншісіне өткенде жылдамдығының шапшаң өзгеруі, жылдамдық градиенті деп аталады. Ньютон, алғашқы рет сұйықтың екі қабатының арасындағы үйкеліс күші, жылдамдықтар айырымы мен жанасып тұрған сұйық қабырғасы бетінің ауданына тура пропорционал және сол қабаттың ара қашықтығына кері пропорционал екендігін дәлелдеді: мұндағы -пропорционалдық коэффициент, ол сұйықтың тұтқырлық коэффициенті деп аталады және ол температураға байланысты. Сұйықтарда температура өскен сайын тұтқырлық азаяды, ал газдарда керісінше, температура өскен сайын тұтқырлық көбейеді. Сұйық тұтқырлық әсерінен болатын қозғалыс кезіндегі жанама кернеулігі мынадай: Тұтқырлықтың өлшемі бірлігі – (Па·с) Тұтқырлықтың берілген сұйықтың тығыздығына қатынасы тұтқырлықтың кинематикалық коэффициенті деп аталады. Ағынның түрлері жүктеу/скачать 1,97 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|