Элементы механики жидкости. Уравнение непрерывности и Бернулли.

Давление – это сила, действующая на единицу площади:

, или, точнее: . (6.1)Размерность давления .

По закону Паскаля давление в любой точке покоящегося газа или жидкости одинаково по всем направлениям и одинаково передаётся по всему объёму.

Гидростатическое давление жидкости на глубине h под свободной поверхностью жидкости, обусловленное её весом, равно:

. (6.2)

Закон Архимеда: на тело, погружённое в жидкость или газ, действует выталкивающая сила, равная весу вытесненной телом жидкости (газа):

, (6.3)где – объём погружённой в жидкость части тела. Действие силы Архимеда обусловлено разностью гидростатического давления на разной глубине.

Далее будем рассматривать движущуюся жидкость (газ).

Гидроаэромеханика – это раздел механики, в котором изучаются законы равновесия и движения жидкой (и газообразной) среды и её взаимодействия с телами, обтекаемыми этой средой. Плотность жидкости практически не зависит от давления, поэтому жидкость в гидродинамике считаем несжимаемой.

Формула Бернулли – в установившемся движении идеальной жидкости общее давление, слагающееся из динамического, гидростатического и статического, одинаково для всех поперечных сечений трубки тока.

 

СТО (постулаты и основные следствия)

Основу СТО составляют два постулата (принципа):

1.Принцип относительности Эйнштейна.Он гласит: все физические процессы при одних и тех же условиях в ИСО протекают одинаково.

2. Принцип постоянства скорости света. Скорость света в вакууме постоянна и не зависит от движения источника и приемника света. Она одинакова во всех направлениях и во всех инерциальных системах отсчета.

Следствия:

1. Закон сложения скоростей:

,

где V₀ – скорость подвижной системы координат К’ относительно неподвижной системы координат К; V_x’ – скорость материальной точки в системе К’; V_x – скорость материальной точки относительно системы К, с – скорость света в вакууме.

2. где m₀ – масса покоя электрона, а m – его масса при скорости движения V (масса движения).

,

Если m₀ = 0, то частица не может двигаться со скоростью V_x>=c, т.к. это соответствовало бы бесконечно большой или мнимой массе, что абсурдно. Если же масса покоя частицы m₀ = 0 (фотон, нейтрино), то ее скорость может быть только c. (Действительно, при V>c и V<c, m = 0, что отрицает само существование частицы.)

3. Относительность промежутка времени:

,

где t₀– собственное время, т.е. промежуток времени по часам, движущимся вместе с объектом со скоростью V, t – промежуток времени по часам в неподвижной системе отсчета.

4. формула Эйнштейна о взаимосвязи массы и энергии Е = mc²,