 |
Давление жидкости на криволинейные поверхности. Закон Архимеда.
|
|
|
|
Нахождение силы давления жидкости на поверхности произвольной формы в общем случае приводится к определению 3х составляющих суммарной силы и трех моментов. Рассмотрим частный случай, когда поверхности имеют цилиндрическую или сферическую форму и имеющие вертикальную плоскость симметрии.
определим силу давления жидкости на эту поверхность для двух случаев:
1.) жидкость расположена сверху (рис.2.9, а);
2.) жидкость расположена снизу (рис.2.9, б).
Условия равновесия объема жидкости АВСД в вертикальном направлении имеет вид
FврoSг+ 
,
где рo – давление на свободной поверхности жидкости;
Sг – площадь горизонтальной проекции поверхности АВ;
G – вес выделенного объема жидкости.
силы давления жидкости на поверхности EС и АД взаимно уравновешиваются и остается лишь сила давления на площадь ВЕ, т.е.на вертикальную проекцию поверхности АВ-Sв.
Тогда
. (2.21)
Полная сила давления F будет равна
.
Когда жидкость расположена снизу (рис.2.9, б), гидростатическое давление во всех точках поверхности АВ имеет те же значения, что и в первом случае, но направление его будет противоположным, и суммарные силы, Fв и Fг определяются теми же формулами (2.20) и (2.21), но с обратным знаком. При этом под величиной G следует понимать так же, как и в первом случае, вес жидкости в объеме АВСД, хотя этот объем и не заполнен жидкостью.
Закон Архимеда:
На тело, погруженное в жидкость(газ) действует выталкивающая сила, равная весу жидкости, вытесненного этим телом.
R=-уw
Где у-вес, w-объем вытесн жидкости
Кинематика жидкости и газа. Основные понятия и определения. Расход жидкости.Методы исследования движения жидкости.
Задачей кинематики жидкости является определение скорости в любой точке жидкой среды.
|
|
|
Течение жидкости может быть установившимся (стационарным) и неустановившимся (нестационарным).
Установившимся называется течение жидкости, неизменное во времени, при котором давление и скорость являются функциями только координат, но не зависят от времени
Неустановившимся называют такое движение жидкости, характеристики (параметры) которого изменяются во времени
.
Линией тока называется кривая, в каждой точке которой вектор скорости в данный момент направлен по касательной.
 |
-уравнение линии тока.
Если через каждую точку элементарного замкнутого контура провести линии тока, то поверхность, образованная этими линиями тока называется трубкой тока.
Масса жидкости, протекающей внутри трубки тока, называется элементарной струйкой.
Боковая поверхность струйки непроницаема для жидкости, т.к. векторы скорости всегда направлены по касательной к линии тока.
Живым сечением (сечением потока) называется поверхность в пределах потока, проведенная нормально к линиям тока.
Смоченным периметром называют ту часть периметра живого сечения, по которой жидкость соприкасается со стенками трубы (канала).
Расходом называется количество жидкости, протекающее через живое сечение потока (струйки) в единицу времени. Различают расход объемный Q [м3/с], массовый M [кг/с]. и весовой G[Н/c]
(посмотри формулы расходов в тетрадке)
Существует два метода исследования движения жидкости: метод Лагранжа и метод Эйлера.
В методе Лагранжа исследованию подлежит движение отдельных частиц жидкости (выбирается элементарная частица и прослеживается ее движение вдоль траектории).
В методе Эйлера исследуются параметры движения частиц жидкости (скорость, ускорение, плотность, давление), проходящих через данную фиксированную точку пространства (измерительное устройство помещается в определенную точку пространства).
|
|
|
Наибольшее применение в практике получил метод Эйлера – как наиболее простой.
|
|
|
