Реферат
тема: «Механіка рідини і твердого тіла»
Москва +2014
Зміст
Введення
. Тиск в рідині
. Перебіг рідини
. В'язкість
. Деформація твердого тіла
Список використаної літератури та джерел
Введення
Крім механіки матеріальної точки і механіки твердого тіла, які ми розглядали, існує механіка суцільних середовищ (МСС). Познайомимося з найпростішими поняттями МСС. Під суцільним середовищем можна розуміти газ, рідина, тверде тіло, здатне деформуватися під дією зовнішніх або внутрішніх сил. При цьому передбачається, що речовина безперервно розподілена в зайнятої ним частини простору. Для простоти будемо розглядати рідина, хоча більшість понять, які будемо використовувати, справедливі і для інших середовищ.
1. Тиск в рідині
Важливими характеристиками рідини є щільність, температура, тиск, в'язкість, швидкість руху різних її елементів.
Щільністю речовини є маса одиниці об'єму цієї речовини
.
Зміною щільності рідини при зміні зовнішніх умов у багатьох випадках можна знехтувати. Такі рідини називають нестисливими.
Якщо всередині рідини помістити платівку, то на платівку діятиме сила, яка не залежить від орієнтації пластинки.
Тиском називається сила, що діє на одиницю площі
.
Розмірність тиску
.
Одиниця тиску - паскаль. 1 Па дорівнює тиску, створюваному силою в 1 Н, що діє на поверхню площею в 1 м2. Це досить мала величина, відзначимо, що атмосферний тиск становить Па. Відзначимо, що в спочиває рідини тиск однаково в усіх напрямках в даній точці, тобто, якщо ми розташуємо тонку пластинку горизонтально, то на неї діють однакові сили як зверху вниз, так і знизу вгору. Це положення відомо, як закон Паскаля. Розглянемо стовп рідини висотою h, що має площу поперечного перерізу S. Його вага буде дорівнює, а тиск на нижню підставу
.
Це тиск називають гідростатичним.
Закон Архімеда. На тіло, занурене в рідину, діє виштовхуюча сила, рівна вазі витісненої тілом рідини
.
Для доказу цього твердження мислення видалимо з рідини елемент об'ємом V, який має вагу. Оскільки, цей елемент в рідині нерухомий, то він повинен бути урівноважений такий же за величиною виштовхуючою силою. Це і є сила Архімеда. Тиск може створюватися не тільки стовпом рідини, але і зовнішніми силами, прикладеними до поверхні рідини, а також силами інерції.
2. Перебіг рідини
Рух рідини називають течією. Графічно рух рідини зображують за допомогою ліній струму, які проводяться так, що дотичні до них збігаються за напрямком з вектором швидкості рідини у відповідній точці.
Розглянемо в просторі замкнуту криву і проведемо через всі її точки лінії струму. Отримана фігура називається трубкою струму.
Розглянемо два поперечних перерізу трубки струму. Якщо S 1 і S 2 - площі поперечних перерізів, а v 1 і v 2 - швидкості руху середовища в цих перетинах, то для нестисливої ??середовища виконується умова
S 1 v 1=S 2 v 2.
Це рівняння називається рівнянням нерозривності для нестисливої ??рідини. Зрозуміло, при виводі рівняння передбачалося, що всередині рідини відсутні джерела рідини. З цієї формули випливає, що при змінному перерізі трубки струму частинки нестисливої ??рідини рухаються з прискоренням. У горизонтальній трубці струму це прискорення може бути обумовлено тільки непостійністю тиску уздовж осі трубки - в місцях, де швидкість менше, тиск повинен бути більше, і навпаки. Приклад: річка ширше - швидкість течії менше.
Виділяють два режими течії рідин: ламинарное і турбулентний. Існують і інші форми руху рідини, які не є плином: розбризкування (фонтани), рух з паротворенням і конденсацією та ін.
Перебіг називається ламінарним (шаруватим), якщо вздовж потоку кожен виділений тонкий шар ковзає щодо сусідніх, що не змішуючись з ними.
Перебіг називається турбулентним, якщо уздовж потоку відбувається інтенсивне перемішування і вихреобразование шарів. Поняття трубки струму, так само, як і лінії струму, тут вже втрачає сенс.
