иск на опору роблять і тверді, і сипучі речовини, але воно відрізняється від гідростатичного. Тиск твердого тіла визначається його вагою, тиск рідини - її глибиною. Сила тиску р на дно посудини не залежить від його форми, а визначається тільки рівнем налитої в посудину рідини відповідно до гідростатичної формулою:
p = р про + Р gh
В
де р - щільність рідини, g - прискорення вільного падіння, h - глибина занурення, р про - атмосферний тиск. p> сипучий тіла, подібно рідини і газу, можуть тиснути на бічну поверхню, але для такого тиску не виконується закон Паскаля, що затверджує, що тиск в будь-якому місці спочиває рідини іл газу по всіх напрямках однаково, причому тиск однаково передається по всьому об'єму рідини чи газу. У законі Паскаля вага рідини чи газу не враховується. p> До основних законів гідростатики, крім закону Паскаля і гідростатичної формули, можна віднести закон Архімеда: на занурене в рідину або газ тіло діє виштовхуюча сила, рівна за величиною вазі витісненої рідини (або газу), спрямована проти сили тяжіння і прикладена до центру тяжіння витісненого об'єму.
Закон Архімеда і гідростатичну формулу можна вивести, використовуючи стандартний для механіки прийом, іноді званий правилом троянду. Троянду це скорочення до початкових літер алгоритму - розріджене, відкинувши, замінивши, врівноважить. Наприклад, за допомогою алгоритму троянду, закон Архімеда виводиться так:
Якщо занурене в рідину тіло замінити такою ж рідиною, то вийти стан рівноваги - на поверхню тіла діє сила тиску рідини, яка врівноважує вагу рідини усередині поверхні.
Рух рідин і газів.
Рух рідин і газів, як і всі інші види руху, розглянуті в механіці, можна повністю охарактеризувати, оперуючи одиницями вимірювання довжини, часу і сили. Так, діаметр парашута можна вимірювати в метрах, час зниження, скажімо, на 100 метрів - у секундах, а вага вантажу - у ньютонах. Точно так само вхідний перетин насоса можна вимірювати в квадратних метрах, об'ємна витрата середовища - у кубічних метрах в секунду, а потужність - у ньютон-метрах (джоулях) у секунду. Існує багато способів вимірювання таких характеристик плину з використанням різних - Механічних і електричних - еквівалентів лінійки, годин і пружинних ваг. Наприклад, швидкість рідин і газів можна оцінювати по числу обертів в одиницю часу проградуірованной крильчатки (гідрометрична вертушка і анемометр) або по зміні електроопору нагрівається минаючим струмом дроту (дротовий термоанемометр); тиск можна визначати за викликається їм відхиленню вигнутої трубки або мембрани (манометр Бурдона і барометр-анероїд) або по струму, генеруємому пьезокристалом. br/>
Прогнозування характеристик течії.
Якби такі виміри руху рідин і газів були єдиним заняттям гідроаеромеханіки, це була б дисципліна досить вузького профілю. Набагато важливіше значення, ніж вимір, має точне прогнозування характеристик течії при заздалегідь відомих або передбачуваних умовах. Очевидно, що недостатньо вміти просто виміряти пропускну здатність побудованого водозливу, - потрібно спочатку надійно спроектувати водозлив, розрахований на максимально можливий потік; точно так само виміряти лагом швидкість судна у плаванні простіше, ніж заздалегідь вказати потужність двигунів, які будуть потрібні новому судну для підтримки заданої крейсерської швидкості; надрукувати в газеті швидкість вітру й атмосферний тиск, виміряні вчора, набагато легше, ніж передбачити погодні умови на завтрашній день. Коротше кажучи, істинний предмет гідроаеромеханіки - встановлення співвідношень між різними характеристиками плину, що дозволяють визначити будь-яку з них, коль скоро задані інші характеристики, від яких вона залежить. br/>
Рівняння нерозривності.
Хоча гідроаеродинаміка заснована на трьох добре відомих в механіці законах збереження маси, імпульсу і енергії, формулювання цих законів у ній виглядають складніше. Наприклад, звичайне визначення закону збереження маси говорить, що маса системи тіл залишається незмінною. Для рідини, що тече в трубі, цей закон використовується у формі, називаної рівнянням нерозривності. Рівняння нерозривності - співвідношення між швидкістю течії, об'ємною витратою середовища і відстанню між лініями струму. Це рівняння виражає один з основних законів гідроаеромеханіки, згідно якому об'ємна витрата у всякій трубці струму, обмеженої сусідніми лініями струму, повинен бути в будь-який момент часу однаковий у всіх її поперечних перетинах. Оскільки об'ємна витрата Q дорівнює добутку швидкості поточного середовища V на площу A поперечного перерізу трубки струму, рівняння нерозривності має наступний вигляд:
Q = V 1 A 1 = V 2 A 2 або ...
