Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Энергетический закон для жидкости, находящейся в равновесии.
При выводе основного уравнения гидростатики было получено дифференциальное уравнение вида . Прежде чем интегрировать это уравнение, представим его в следующем виде или . Проинтегрировав, получим . Величина представляет ту высоту, на которую поднялась бы жидкость в пьезометре, если бы верхний конец его находился под нулевым давлением p = 0 (рис. 3.6). Таким образом, это есть высота, соответствующая абсолютному давлению в жидкости. Она называется приведенной (высота h 2). Рис. 3.6
- геометрическая высота выбранной точки над условной плоскостью сравнения 0 - 0. Отсюда . (3.4) Уравнение (3.4) показывает, что сумма двух высот и для любой точки жидкости остается постоянной. Эта сумма называется абсолютным (полным) гидростатическим напором. Если конец пьезометра соединить с атмосферой при давлении B, то уравнение (3.4) примет вид . (3.5) Сумма и называется гидростатическим напором, а величина - пьезометрическим напором. Горизонтальная плоскость, проведенная на высоте , называется плоскостью гидростатического или пьезометрического напора, а - плоскостью абсолютного (полного) напора. Очевидно, что . 3.5 Относительный покой жидкости. Пусть жидкость находится в емкости, которая движется прямолинейно и равноускоренно по горизонтальной плоскости с ускорением а (рис. 3.13). Необходимо определить давление в любой точке жидкости при движении емкости с ускорением и угол наклона жидкости. Масса жидкости при движении находится под действием массовой силы тяжести и силы инерции от горизонтального перемещения. (3.6) Соответствующие проекции массовых сил будут равны . Уравнение (3.6), учитывая массовые силы, примет вид . Переменные в уравнении разделены. Интегрируя его, получим , (3.7) где C - постоянная интегрирования, определяемая из граничных условий, которые в данном случае имеют вид при x = 0 и z =0. Отсюда . (3.8) Подставляя (3.8) в (3.7), найдем . (3.9) Таким образом, найдено уравнение давления для любой точки жидкости. Далее находим форму поверхности.
Рис. 3.7
Уравнение (3.9) для свободной поверхности, где p = p 0, примет вид . Отсюда . (3.10) Так как a / g является константой, то уравнение (3.10) будет уравнением прямой линии. Это означает, что плоскость, проведенная через оси x и z, будет пересекать наружную поверхность жидкости по линии AB. Отношение a/g представляет тангенс угла наклона прямой AB к горизонтальной плоскости . Отсюда . Проведем исследование этого решения. Найдем давление в некоторой точке М Запишем уравнение (3.9) для точки M в виде или . (3.11) Согласно (3.10) первый член в правой части уравнения (3.11) будет ,так как точка M ¢ находится на поверхности. Отсюда, учитывая, что , а получим или . (3.12) Уравнение (3.12) представляет формулу гидростатического давления (3.3). Таким образом, давление в любой точке жидкости, движущейся вместе с емкостью прямолинейно и равноускоренно, определяется по формуле гидростатического давления, где h - глубина погружения точки под поверхностью жидкости. Например, давление в точке D будет . Закон Архимеда. Закон Архимеда формулируется в виде следующего утверждения - на тело, погруженное в жидкость, действует выталкивающая сила, направленная вверх и равная весу вытесненной им жидкости. Эта сила называется поддерживающей. Она является равнодействующей сил давления, с которыми жидкость, находящаяся в покое, действует на покоящееся в нем тело. Из закона Архимеда следует, что на тело, погруженное в жидкость, в конечном счете действуют две силы (рис. 3.8). 1. Сила тяжести - вес тела . 2. Поддерживающая (выталкивающая) сила , где g1 - удельный вес тела; g2 - удельный вес жидкости. При этом могут иметь место следующие основные случаи: 1. Удельный вес тела и жидкости одинаковы . В этом случае , равнодействующая , и тело будет находиться в состоянии безразличного равновесия, т.е. будучи погружено на любую глубину, оно не будет ни всплывать, ни тонуть. 2. При g1> g2 , . Равнодействующая направлена вниз, и тело будет тонуть.
3. При g1< g2 . Равнодействующая направлена вверх, и тело будет всплывать. Всплытие тела будет продолжаться до тех пор, пока выталкивающая сила не уменьшится настолько, что сделается равной силе веса, т.е. пока не будет . После этого тело будет плавать на поверхности. ДИНАМИКА ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ.
|
||||||
Последнее изменение этой страницы: 2021-05-12; просмотров: 83; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.144.117.162 (0.011 с.) |