Основные свойства реальных жидкостей
Два подхода к описанию движения сплошной среды
Уравнение неразрывности
Гидростатика
Потенциальное движение
Закон Паскаля
Сила давления жидкости на плоскую стенку
Анализ уравнения Бернулли
Измерение скорости
Два режима течения жидкости
Определение потерь напора на трение по длине
Гидравлический расчет напорных трубопроводов
Из формулы ... видно, что увеличение давления пропор-
Источник и сток
Тензор плотности потока импульса для вязких течений
Навигация
Сила давления жидкости на плоскую стенку
Лекции по физике
118786
знаков
4
таблицы
0
изображений
6. Сила давления жидкости на плоскую стенку
Гидростатическое давление представляет собой систему параллельных сил, действующих в одну сторону и перпендикулярных к плоскости стенок.
Такая система приводится к одной силе - равнодействующей, равной арифметической сумме всех сил и приложенной в центре параллельных сил. Для определения равнодействующей давлений, приложенных к площадке ..., плоскость которой ... наклонена к горизонту под углом ..., возьмем начало координат в плоскости приведенного уровня на линии пересечения с плоскостью площадки, приняв линию пересечения за ось ... на направив ось ... вертикально вниз, кроме того в плоскости площадки возьмем вспомогательные оси ... и ..., совместив ... и ... .
...
Последний интеграл равен площади площадки ..., умноженной на координату центра тяжести ... .
...
Произведение ... выражает объем цилиндрического столба с основанием ... и высотой ... и мы приходим к выводу, что давление тяжелой жидкости на плоскую площадку измеряется весом цилиндрического столба этой жидкости, который был бы расположен над площадкой, если бы она лежала горизонтально на глубине своего цента ... .
Сосуды различной формы, но с одинаковой площадью дна, наполненные жидкостью на одну и ту же высоту H, имеют одинаковую силу давления на дно.
7. Простейшие гидравлические машины
Жидкости практически несжимаемы и равномерно передают давление по всему объему. Это свойство широко используется в различных отраслях техники (гидроприводы, гидроавтоматика, гидравлические тормоза, усилители и т.д.).
Принцип их работы основан на следующем: имеются два соотносящиеся между собой цилиндра разного диаметра.
Приложим к поршню меньшего из цилиндров какую-то внешнюю силу ..., мы тем самым создаем на поверхности жидкости давление
...
Это давление равномерно передается во все точки пространства, заполненного жидкостью. Тогда на поршень большего цилиндра будет действовать сила
...
Таким образом, чем больше разняться между собой площади поперечного сечения цилиндров, тем большую силу мы будем получать в таких гидравлических устройствах.
8. Закон Архимеда
Определим силу давления жидкости на погруженное тело А объемом ...
Представим, что в жидкости выделен объем, точно такой же, как и тело А. Этот объем жидкости находится в равновесии под действием двух сил:
1) силы давления жидкости ... на поверхность выделенного объема,
2) силы тяжести жидкости, равной ... и направленной вертикально вниз.
Следовательно, сила ... равна силе тяжести выделенного объема жидкости, направленная в обратную сторону, то есть вертикально вверх, и приложена в центре объема, т.е. в той же точке, в которой приложена сила тяжести выделенного объема жидкости.
Точка ... называется центром водоизмещения.
Закон Архимеда.
Сила давления жидкости на погруженное в нее тело приложена в центре водоизмещения, направлена вертикально вверх и равна силе тяжести жидкости, вытесненной телом.
...
Сила ... называется архимедовой силой, ... - объемным водоизмещением, а ... - водоизмещением.
9. Равновесие и остойчивость тел, полностью погруженных в жидкость
Если сила тяжести ... тела А больше архимедовой силы ..., то равнодействующая этих сил (... и ... ) направлена вниз и заставляет тело опускаться на дно. Таким образом, если ..., тело тонет.
Если сила тяжести ... тела меньше архимедовой силы ..., то равнодествующая этих сил (... и...) направлена вертикально вверх и заставляет тело подняться на поверхность. При выходе части тела из жидкости сила давления на оставшуюся погруженную часть тела соответственно уменьшается, благодаря чему уменьшается и величина направленной вверх равнодействующей, заставляющей тело всплывать, в результате при некотором частичном погружении тела устанавливается равновесие и тело оказывается плавающим на поверхности жидкости.
Таким образом при ... тело всплывает на поверхность жидкости.
Для того, чтобы тело не опускалось на дно и не всплывало, необходимо, чтобы ... .
Остойчивостью плавающего тела называется его способность возвращаться в первоначальное положение равновесия после приращения силы, вызвавшей крен.
Возможны три случая
1) центр тяжести С лежит ниже центра водоизмещения ...,
2) центр тяжести С находится выше центра водоизмещения ...,
3) центр тяжести С совпадает с центром водоизмещения ....
В первом случае равновесие остойчивое, так как при ... возникает пара сил, стремящаяся вернуть тело в первоначальное положение.
Во втором случае равновесие неустойчивое, в третьем -
Тема 7
Анализ и применение уравнения Бернулли
1. Уравнение неразрывности в гидравлике. Расход.
2. Анализ уравнения Бернулли.
3. Энергетический смысл уравнения Бернулли.
4. Предел применимости уравнения Бернулии.
5. Примеры применения уравнения Бернулли.
5.1. Расходомер Вентури.
5.2. Измерение скорости (Трубка Пито).
5.3. Кавитация.
5.4. Формула Торичелли.
6. Уравнение неразрывности в гидравлике. Расход.
1. Расход. Уравнение неразрывности в гидравлике
Рассмотрим установившийся поток между живыми сечениями 1,2.
Живым сечением называется поверхность в пределах потока, проведенная параллельно к направлению струек. За единицу времени через живое сечение 1 в рассматриваемый объем жидкости
...
где ... - площадь живого сечения, ... - средняя скорость в сечении.
Через живое сечение 2 за это время вытекает объем жидкости ...
где ... - площадь живого сечения 2, ... - средняя скорость в
сечении 2.
Поскольку форма объема 1-2 с течением времени не изменяется, жидкость несжимаемая, объем жидкости ... должен равняться объему вытекающему ...
Поэтому можно записать
...
Это уравнение называется уравнением неразрывности
Из уравнения неразрывности следует, что
...
Средние скорости обратно пропорциональны площадям соответствующих сечений.
Похожие работы
... свойства. А.у.т. - тело, для которого силы однозначно определяют деформации и наоборот. Правильность выбранной абстракции подтверждается совпадением, определенной точностью результатов теории и опыта. Физика - наука, устанавливающая закономерные связи посредством наблюдений явлений в природе и посредством лабораторных опытов. Согласие результатов научного анализа с результатами опыта - критерий ...
... так, как большинство материалов относится к устному творчеству, откуда и были получены, также есть выдержки из книг: «Физики шутят», «Физики продолжают шутить», «Сборник задач по физике» Г. Остера. Шутки, которые шутят физики. Один математик спросил коллегу, известного своими религиозными убеждениями: - Вы, что же, верите в единого ...
... фара́да). 1 фарад равен электрической ёмкости конденсатора, при которой заряд 1 кулон создаёт между обкладками конденсатора напряжение 1 вольт. Ф = Кл/В = A·c/B Единица названа в честь английского физика Майкла Фарадея Фарад — очень большая ёмкость. Емкостью 1Ф обладал бы уединенный шар, радиус которого был бы равен 13 радиусам Солнца. Для сравнения, ёмкость Земли (шара размером с ...
... гальванометра отклонялась (то же происходило и при поднятии электромагнита из катушки). Эта схема напоминает рисунок из лабораторного журнала Фарадея. Удивительно, как схожи оказались эксперименты двух великих физиков, работавших независимо друг от друга на разных континентах! В своей статье, написанной уже после знакомства с опытом Фарадея, Генри, отдавая должное английскому физику, подчеркнул, ...
0 комментариев