- •1.Введение
- •2.Траектория и путь м.Т. Ск-ть м.Т.
- •3.Ускорение м.Т.
- •4.Поступат. И вращат. Движ. Тв. Тела.
- •6. Масса и Импульс тела
- •7.Центр масс
- •8.Закон сохранения импульса
- •9.Движение тела перем. Массы
- •10.Момент силы
- •11.Момент импульса
- •11.Закон сохранения момента импульса
- •13.Момент инерции
- •14.Энергия
- •15.Кинетическая энергия. Работа
- •16.Потенциальные (консервативные) силы. Потенциальная энергия
- •17.Закон сохр. Полной мех. Энергии
- •18.Кинетическая энергия вращательного движения
- •19.Плоское движение. Кинетическая энергия плоского движения
- •20.Неинерциальные системы отсчета
- •21.Колебание. Типы колебаний
- •22.Гармонические колебания
- •23.Метод вект. Диаграмм
- •24.Сложение двух гармонических колебаний
- •25.Упругая сила. Энергия гармонических колебаний
- •26.Потенциальная энергия. Полная энергия гармонич. Колебаний.
- •27.Пружинный маятник. Физический маятник
- •28.Математический маятник. Приведённая длина физического маятника
- •29.Затухающие механические колебания
- •30.Вынужденные механические колебания.
- •31.Упругие волны.Продольные и поперечные волны в упругой среде
- •32.Типы волн и их характеристики. Плоская синусоидальная волна
- •33.Сферическая и стоячие волны
- •34.Фазовая скорость упругих волн в твердой среде
- •35.Энергия упругой волны
- •36.Принцин относительности Галилея или преобразования Галилея
- •37.Специальная теория относительности. Преобразования Лоренца
- •38.Изменение длины тела
- •39.Промежуток времени между событиями
- •40.Основной закон релятивистской динамики
- •41.Релятивистский закон взаимодействия массы и энергии
- •42.Ур-ние Бернулли
- •43.Формула Торричелли. Ламинарный и турбулентный режимы движения вязкой среды
- •44.Статистический, динамический и термодинамический методы исследования.
- •45.Ф-я распределения вероятности
- •46.Распределение Максвелла.Средняя, среднеквадратичная и наивероятная скорости молекул.
- •47.Распределения Больцмана. Барометрическая формула
- •48.Ур-ние состояния идеальных газов
- •49.Число степеней свободы.Внутренняя энергия газа
- •50.Теплоемкость газов
43.Формула Торричелли. Ламинарный и турбулентный режимы движения вязкой среды
Определим движение частиц жидкости относительно некоторой системы отсчета. В этой сист. отсчета каждой частица соответствует свой вектор ск-ти . Жидкость, состоящая из таких частиц, представляет собой поле вектора ск-ти. Это поле можно наглядно изобразить с помощью линий тока.
Линии тока можно провести через любую точку пр-ва, занятую движущейся жидкостей. Касательная к любой точке линии тока даст нам направление вектора ск-ти.
Проведем в пр-ве жидкости какой-либо замкнутый контур.
Если через все точки этого контура провести линии тока, то они образуют пов-ть, называемую трубкой тока.
Вектор явл-ся касательной к пов-ти трубки тока в каждой ее точке. Это значит, что частицы жидкости при своем движении не пересекают стенок трубки тока.
Определим ск-ть истечения струи несжимаемой жидкости из малого отверстия, находящегося в нижней части сосуда, имеющего форму усеченного конуса при условии .
В нач. момент времени ур-нь жидкости был на расст H от дна. Жидкость вытекает из открытого сосуда. Поэтому давление сеченияодинаковы и равны атмосферному.- площадь сечения отверстия. Применим ур-ние Бернулли и ур-ние неразрывности к этим двум сечениям.
По условию , т.к. это условие для дна сосуда.
Условие непрерывности по усл., тогда, тогда при вычислении ск-тиможно пренебречь слагаемыми ск-ть вытекания жидкостиопределяется по формуле. Эта формула наз. формулой Торричелли. Используя геометрич. и кинематич. соотношенияиз ур-ния неразрывностии ур-ния Торричелли получим ДУ, решив которое найдем формулу, определяющую время вытекания всей жидкости из сосуда..
Рассмотрим процесс течения жидкости, при небольшой ск-ти течения по трубе жидкость можно разделить на слои, скользящие друг относительно друга. Такое слоистое течение наз. ламинарным. При медленном увеличении ск-ти течения жидкости всегда наступает момент, когда происходит резкий переход от ламинарного течения к движению среды с энергичным перемешиванием, кот. наз. турбулентным (вихревым) движением.
Рейнольдс установил, что режим течения среды в трубе зависит от значения величины , кот. наз. числом Рейнольдса. Это число явл. безразмерной комбинацией величин: плотности среды, средней ск-типотока по сечению трубопровода, характерного линейного размерапоперечного сечения и коэф-та динамической вязкости.
Переход от ламинарного течения к турбулентному происходит достаточно резко при некотором критическом значении числа Рейнольдса.
Число Рейнольдса имеет важное значение и широко используется в моделировании различных типов воздушных судов. Оказывается, что модель самолета, имеющего очень малую величину, или другого тела, ведет себя в аэродинамической трубе точно так же, как и настоящий аппарат в реальных условиях, если для них совпадают числа Рейнольдса. Это позволяет проводить испытания для реальных моделей устройств.
44.Статистический, динамический и термодинамический методы исследования.
Любое тело содержит большое кол-во атомов и молекул. Напр, в 1 см3 газа содержится примерно 1020молекул, а в жидкости и тв. теле примерно 1022на 1 см3.
Если считать, что к каждому атому или молекуле применимы законы Ньютона, то для описания такой системы необходимо составить 1022 динамич. ур-ний. Это сделать невозможно, поэтому макроскопические св-ва, состоящих из очень большого числа частиц, изучаются статистическим методом.
Статич. метод основан на использовании теории вероятности и определенных моделей строения изучаемых систем. Этот раздел физики наз. статической физикой.
В поведении большого числа частиц проявляются закономерности, наз. статич. закономерностями.
В системе, состоящей из большого числа частиц, существуют некоторые средние значения физ. величин, хар-ющих всю сов-ть в целом. Напр, средние ск-ти теплового движения молекуд, ср. энергии и т.д.
Св-ва системы частиц обусловлены на только индивидуальными св-вами этих частиц, но и особенностями их совокупных движений и средними значениями динамических хар-к частиц.
Кроме статистическокго метода исслед. физ. явлений сущ. термодинамический метод, в кот. не учитывается внутреннее строение вещества и характер движения отдельных частиц.
Термодинамич. метод основан на изучении различных превращений энергии, происходящих в системе, условий этих превращений и соотношения между разными видами энергии.