скільки вона не тільки грунтується на твердо встановлених законах фізики, але і спирається на дослідні дані, перевіряючи й доповнюючи ними теоретичний аналіз. Закони гідроаеромеханіки виявляються корисними НЕ тільки в техніці та промисловості - вони допомагають передбачити і пояснити багато природні явища, пов'язані з динамічними властивостями повітря і води. Гідроаеромеханіки працює фактично в усіх галузях діяльності людини. br/>
Закони механіки суцільного середовища.
Механіка суцільного середовища грунтується на трьох головних законах:
1. Збереження маси (Збереження імпульсу)
2. Збереження енергії
3. Другий закон Ньютона (Зміна кількості руху пропорційно прикладеній рушійній силі і відбувається по напрямку тієї прямої, по якій ця сила діє).
Але, на відміну від механіки матеріальної точки, в законі збереження енергії враховується крім потенційної і кінетичної ще і внутрішня енергія, а в законі зміни імпульсу крім В«звичайнихВ» об'ємних сил - тяжкості, електромагнітних і інерційних - на речовину діють додатково й поверхневі сили (поверхневі напруги). У разі гідроаеромеханіки прикладом поверхневої сили є тиск - нормальне напруга.
Тиск p в газі і рідини створюється за рахунок хаотичних зіткнень молекул і пов'язане з іншими параметрами стану речовини, наприклад, температурою Т і щільністю р - рівнянням стану. Для ідеального газу таким рівнянням стану є рівняння Клапейрона - Менделєєва
Р = р RT
M
де R - газова постійна, М - молярна маса.
Для рідини, враховуючи її малу стисливість, замість цього співвідношення звичайно використовується умова нестисливості, яке істотно спрощує рівняння аеромеханіки:
p = const.
Внутрішня енергія u також визначається рівнянням стану. У невеликому діапазоні температур можна вважати, що внутрішня енергія 1 моля речовини лінійно залежить від температури: br/>
U = c v T
Де c v - молярна теплоємність речовини при постійному обсязі.
Закон збереження імпульсу.
З законів Ньютона можна показати, що при русі в порожньому просторі імпульс зберігається в часі, а за наявності взаємодії швидкість його зміни визначається сумою прикладених сил. У класичній механіці закон збереження імпульсу звичайно виводиться як наслідок законів Ньютона. Однак, цей закон збереження вірний і у випадках, коли Ньютоновская механіка незастосовна (релятивістська фізика, квантова механіка). Як зазначалося, він може бути отриманий як наслідок інтуїтивно-вірного твердження про те, що властивості нашого світу не зміняться, якщо всі його об'єкти (Або початок відліку!) Перемістити на деякий вектор L. В даний час не існує будь-яких експериментальних фактів, що свідчать про невиконання закону збереження імпульсу. h3 align=center> Закон збереження моменту імпульсу.
Якщо поняття імпульсу в класичній механіці характеризує поступальний рух тіл, моментімпульсу вводиться для характеристики обертання і є наслідком твердження про те, що властивості навколишнього світу не змінюються при поворотах (Або повороті системи відліку) у просторі. p> У разі нерівності нулю моменту сили спостерігається досить "незвичне" з точки зору "Здорового глузду" поведінка швидко обертових тіл (їх момент імпульсу спрямований по осі обертання) з вміщеній на вістрі віссю обертання. Такі тіла під дією зовнішніх сил (наприклад, сили тяжіння) замість того, щоб переміщатися в бік дії сили, починають повільно обертатися навколо вістря в перпендикулярній прикладеній силі площини. Незважаючи на те, що подібне поведінка є безпосереднім наслідком законів Ньютона (або ще більш загальних законів збереження і симетрії), цей ефект часто не тільки викликає здивування у осіб, мало знайомих з точними науками, а й дає їм привід міркувати про "хибності сучасного природознавства взагалі і класичної фізики в зокрема. Заснований на принципі "... якщо я не розумію теорії або спостережуваного ефекту, то тим гірше для них ... ", на жаль до цих пір всі ще популярний, хоча вже протягом кількох століть розвивається природознавство демонструє його вельми низьку евристичну ефективність. br/>
Закон збереження енергії.
Спочатку в механіці були введені кінетична енергія (обумовлена ​​рухом тіла) і потенційна (обумовлена ​​взаємодіями між тілами і залежна від їх розташування в просторі). Конкретне математичне вираз для потенційної енергії визначається взаємодіями між об'єктами. У більшості механічних систем механічна енергія (сума кінетичної і потенційної) зберігається в часі (наприклад у випадку м'яча, пружно вдаряється об підлогу). Однак нерідкі й такі системи, в яких механічна енергія змінюється (найчастіше убуває). Для опису цього були введені дисипативні сили (наприклад ...
