Katı ortamın mekanik unsurları. Kalıcı elektrik akımı

Plan

1. Katı bir ortam kavramı. Genel Özellikler Sıvılar ve gazlar. Mükemmel ve viskoz sıvı. Bernoulli denklemi. Laminer ve türbülanslı sıvılar. Stokes Formülü. Formula Poiseil.

2. Elastik stresler. Elastik olarak deforme olmuş bir vücudun enerjisi.

Soyutlar

1. Gaz hacmi, gazın aldığı geminin hacmi ile belirlenir. Sıvılarda, gazların aksine, moleküller arasındaki ortalama mesafe neredeyse sabit kalır, bu nedenle sıvı neredeyse değişmemiş bir hacme sahiptir. Mekanikte, sıvı ve gazların büyük ölçüde doğruluğu olan katı olarak kabul edilir, uzayın bir kısmına sürekli olarak dağıtılır. Sıvının yoğunluğu basınca bağlıdır. Basınçtaki gazların yoğunluğu esas olarak bağlıdır. Tecrübeden, birçok görevdeki sıvı ve gazın sıkıştırılabilirliğinin ihmal edilebileceği ve her yerde aynı olan ve zaman içinde değişmeyen tek tip sıkıştırılamaz sıvı kavramını kullanabileceği bilinmektedir. Mükemmel sıvı - fiziksel soyutlamayani, iç sürtünme kuvveti olmayan hayali sıvı. Mükemmel sıvı, iç sürtünme kuvvetlerinin olmadığı hayali bir sıvıdır. Viskoz bir sıvı çelişir. Birim alanı başına sıvıdan hareket eden normal kuvvetle belirlenen fiziksel değer basınç denir rsıvılar. Basınç Ünitesi - Pascal (PA): 1 PA, 1 h ile birlikte üretilen basınca eşittir, eşit bir şekilde normal bir yüzeye eşit olarak 1 m2 (1 pa \u003d 1 n / m2) bir alana sahiptir. Denge sıvılarındaki basınç (gazlar) Pascal'ın yasalarına tabidir: Bir dinlenme sıvısının herhangi bir yerinde basınç her yöne eşittir ve basınç, bir dinlenme sıvısı tarafından işgal edilen hacim boyunca eşit olarak iletilir.

Basınç bir yükseklikte doğrusal olarak değişir. Basınç p \u003d. rgrhidrostatik olarak adlandırılır. Sıvının alt katmanları üzerindeki basıncın basıncı üst kısımdan daha büyüktür, bu nedenle, Arşimetler Yasası tarafından belirlenen itme kuvveti: sıvıya (gaza) batırılmış, bu sıvının yan tarafında hareket eder, bu nedenle Çıkarma kuvveti vücudun üzerinde etkilidir. eşit ağırlık yerinden edilmiş sıvı (gaz), burada r sıvının yoğunluğu, V.- Vücudun hacmi sıvıya batırılmış.

Akışkanların hareketi, akış denir ve hareketli akışkanın parçacıklarının kombinasyonu. Sıvıların grafiksel olarak hareketi, teğetlerin, ilgili boşluk noktalarında sıvı hızı vektörünün yönünde çakıştığında gerçekleştirilen akım çizgileri kullanılarak gösterilir (Şekil 45). Geçerli satırın resminde, hızın yönünü ve modülünü farklı alan noktalarında, yani, sıvı hareketinin durumunu belirleyebilirsiniz. Akım çizgilerinin sınırlı akışkanın bir kısmı mevcut tüp denir. Akışkan akışının, mevcut hatların formu ve konumu ise, her noktadaki hızların hızları zamanla değişmezse, akışkan (veya durağan) olarak adlandırılır.


Mevcut tüpü düşünün. İki bölüm seçin S. 1 I. S. 2 , hız yönüne dik (Şekil 46). Sıvı sıkıştırılamazsa (r \u003d const), sonra bölüm boyunca S. 2, aynı sıvı ile, bölümden olduğu gibi 1 için tutulacaktır. S. 1, yani, akım tüpün enine kesiti üzerindeki sıkıştırılamaz bir sıvının akış hızının ürünü bu mevcut tüp için kalıcı bir değer vardır. Oran, sıkıştırılamaz sıvı için süreklilik denklemi denir. - Bernoulli denklemi - Mükemmel sıvının yerleşik akışıyla ilgili olarak enerjinin korunumu yasasının ifadesi ( İşte p -statik basınç (vücudun yüzeyinde akışkan basıncı), değer dinamik basınç, - hidrostatik basınç). Yatay tüp akımı için Bernoulli denklemi formda yazılır. sol parçası tam basınç denir. - Formula Torricelli

Viskozite, akışkanın bir kısmının diğerine göre hareketine direnmek için gerçek sıvıların özelliğidir. Yalnız gerçek sıvı katmanlarını başkalarına göre hareket ettirirken, katmanların yüzeyine yönelik iç sürtünme kuvvetleri vardır. Dahili sürtünme kuvveti F, katmanın yüzey alanı ne kadar büyük olur ve katmanın katmana geçiş sırasında akışkanın akış hızının ne kadar çabuk değiştiğine bağlıdır. DV / DX miktarı, bir katmandan bir katmana doğru bir katmana geçerken hızın nasıl hızlı bir şekilde değiştiğini gösterir. x,katmanların hareket yönüne dik ve hız gradyanı denir. Böylece, iç sürtünme kuvvetinin modülü orantılılık katsayısı H'nin bulunduğu yerdir. , doğa bağımlı sıvının dinamik bir viskozite (veya sadece viskozite) denir. Viskozite Ünitesi - Pascal İkincisi (PA C) (1 PA C \u003d 1 N C / M2). Viskozite arttıkça, sıvı daha da güçlendirir, idealden farklıdır, iç sürtünme kuvvetleri ortaya çıkar. Viskozite sıcaklığa bağlıdır ve bu sıvılar ve gazlar için bu bağımlılığın niteliği dökülür (artan sıcaklık azalmış sıvılar için, aksine, artar, artarlar), iç sürtünme mekanizmalarındaki farkı belirtir. Yağın viskozitesi, yağın sıcaklığına bağlıdır. Viskozite tanımı Yöntemleri:

1) Stokes'in formülü; 2) Formula Poazeil

2. Deformasyon, harici kuvvetlerin etkisini durdurduktan sonra elastik denir, vücut başlangıç \u200b\u200bboyutlarını ve şekli alır. Dış kuvvetlerin kesilmesinden sonra vücutta depolanan deformasyonlar plastik denir. Enine kesit alanın birimine etki eden kuvvet voltaj denir ve pascal'da ölçülür. Vücudun test ettiği deformasyon derecesini karakterize eden nicel bir ölçü, göreceli deformasyonudur. Çubuğun uzunluğundaki (uzunlamasına deformasyon), göreceli enine germe (sıkıştırma), nerede d -kol çapı. Deformasyon e ve e " poisson katsayısı adı verilen bir malzemenin özelliklerine bağlı olarak M'nin pozitif bir katsayı olduğu her zaman farklı işaretler vardır.

Robert Sakız, küçük deformasyonlar için, nispi uzama E ve voltajların birbirleriyle doğrudan orantılı olduğuna dair deneysel olarak görülmüştür: orantılılık katsayısı E.jung modülü olarak adlandırılır.

Jung modülü, göreceli uzamaya neden olan voltajla belirlenir, eşit birim . Sonra gUKA. yazılmış olabilir k.- Esneklik katsayısı:Çubuğun elastik deformasyon ile uzaması, oyunculuk için orantılıdır.Çubuk gücü. Elastik olarak gerilmiş (sıkıştırılmış) gerilme çubuğunun potansiyel enerjisi katı tel Boğazın yasalarına sadece elastik deformasyonlar için itaat edin. Deformasyon ve voltaj arasındaki ilişki bir voltaj diyagramı olarak gösterilir (Şekil 35). Bir acı içine monte edilmiş doğrusal bağımlılık S (E), yalnızca orantılılık sınırına (S P) denilen çok dar sınırlarda yapıldığı şekilde görülebilir. Gerilimde daha fazla artışla, deformasyon hala elastiktir (bağımlılık S (E) artık doğrusal değildir. Vücuttaki esneklik sınırı için artık deformasyonlar ve vücudun sonlandırılmasından sonra orijinasyonun orijinal durumuna geri dönüşünü tanımlayan bir program vardır eğri değil. BİRLİKTE.ona paralel - Cf.Gözle görülür bir rezidüel deformasyonun göründüğü voltaj (~ \u003d% 0.2), verim sınırı (S T) - nokta olarak adlandırılır. Daneğride. Bölgede CDdeformasyon voltajı arttırmadan artar, yani vücut "akan". Bu alan ciro alanı (veya plastik deformasyon alanı) denir. Dönüm alanının anlamlı olduğu malzemeler, pratik olarak yok - kırılgan olduğu viskoz olarak adlandırılır. Daha fazla germe ile (nokta başına) D)vücut yıkımı meydana gelir. Yıkmadan önce vücutta ortaya çıkan maksimum voltaj, güç limiti (S P) olarak adlandırılır.

7.1. Sıvıların ve gazların genel özellikleri. Akışkan hareketinin kinematik açıklaması. Vektör alanları. Vektör alanının akışı ve dolaşımı. Mükemmel akışkanın sabit akışı. Çizgiler ve mevcut tüpler. Hareket ve denge sıvısı denklemleri. Exckelated Sıvı İçin Uzatma Uzatma

Katı ortamın mekaniği, gaz, sıvılar, plazma ve deforme olabilen katıların hareket ve dengesinin çalışmasına adanmış bir mekanik bölümüdür. Mekaniğin ana varsayımı katı ortam Bu, maddenin sürekli bir katı ortam olarak kabul edilmesi, moleküler (atomik) bir yapıda ihmal edilmesidir ve aynı zamanda tüm özelliklerinin ortamında sürekli dağılımı düşünün (yoğunluk, voltajlar, partikül oranları).

Sıvı, yoğuşmalı bir durumdaki, katı ve gaz halindeki ara maddedir. Sıvı varlığı alanı, düşük sıcaklıklardan bir katı hal (kristalleşme) ve yüksek sıcaklıklardan - gaz halinde (buharlaştırma) ile bir faz geçişi ile sınırlıdır. Sürekli ortamın kendisinin özelliklerini incelerken, ortamın kendisi, boyutları moleküllerin boyutlarından çok daha fazlası olan parçacıklardan oluşur. Böylece, her bir parçacık çok miktarda molekül içerir.

Sıvı hareketini tanımlamak için, her bir sıvının konumunu zamanın bir fonksiyonu olarak ayarlayabilirsiniz. Bu açıklama yöntemi Lagrange tarafından geliştirilmiştir. Ancak, sıvının parçacıklarının arkasında değil, bazı alan noktaları için izlemek mümkündür ve sıvının bireysel parçacıklarının her noktadan geçtiği hızı not edin. İkinci yöntemin Euler yöntemi olarak adlandırılır.

Akışkan hareketinin durumu, her nokta boşluğu vektör hızının zamanın bir fonksiyonu olarak belirlenerek belirlenebilir.

Vektörler kümesi Tüm alan noktaları için belirtilen, aşağıdaki gibi tasvir edilebilecek hız vektör alanını oluşturur. Hareketli akışkandaki çizgiyi gerçekleştiriyoruz, böylece her noktada kendilerine teğet, vektör ile çakışır. (Şek. 7.1). Bu çizgiler mevcut çizgiler denir. Mevcut satırları gerçekleştirmeyi kabul ediyoruz, böylece narinleri (satır sayısının oranı)
dik platformun büyüklüğüne
Geçtikleri için) bu yerdeki hız hızıyla orantılıdı. Ardından, geçerli çizgilerin resminde, sadece yönden değil, vektörün büyüklüğünü de yargılamak mümkün olacaktır. farklı alan noktalarında: hızın daha büyük olduğu durumlarda, geçerli çizgi daha kalın olacaktır.

Platformdan geçen geçerli hatların sayısı
Mevcut çizgilere dik, eşit
Site, geçerli çizgilere rastgele yönlendirilirse, geçerli hatların sayısı nerede olduğuna eşittir.
- Vektörin yönü arasındaki açı ve siteye normal . Genellikle atamayı kullanır
. Site üzerinden mevcut hatların sayısı son boyutlar, ayrılmaz olarak belirlenir:
. Bu türün integrali vektör akışı denir oyun alanı boyunca .

İÇİNDE vinchin ve yön vektör bu nedenle, zamanla değişir, çizgiler çizgisi sabit kalmaz. Her boşluk noktasında, hız vektörü büyüklük ve yönde sabit kalırsa, akımın kurulu veya sabit olarak adlandırılır. Yatan hasta akımı ile, herhangi bir sıvı partikülü geçer bu nokta Aynı hızı olan boşluklar. Bu durumda akım çizgilerinin kalıbı değişmez ve akım çizgileri parçacıkların yörüngeleri ile çakışır.

Vektör akışı bazı yüzeyler ve belirli bir devre üzerinde vektör dolaşımı için vektör alanın doğasını yargılamak mümkün kılar. Bununla birlikte, bu değerler, akışın belirlendiği yüzeyin kapsadığı hacimdeki alanın ortalama özelliğini veya dolaşımın hangi dolaşımın alındığı konturun yakınında. Yüzeyin boyutunu veya konturun boyutunu azaltmak (bunları noktaya sıkın), bu noktada vektör alanını karakterize edecek değerlere gelebilirsiniz.

Sıkıştırılamaz ayrılmaz akışkanın hız vektörünün alanını düşünün. Hız vektörünün belirli bir yüzeye doğru akışı, zamanın birimi başına bu yüzeyden akan sıvının hacmine eşittir. Noktanın mahallesinde inşa R Hayali kapalı yüzey S.(Şek. 7.2) . Hacimde ise V., Sınırlı yüzey, sıvı oluşmaz ve kaybolmaz, o zaman yüzeyden geçen akım sıfır olacaktır. Akışın sıfırdan arasındaki fark, yüzey içindeki sıvının kaynakları veya drenajı olduğunu, yani sıvının hacmine (kaynaklara) girdiği veya hacimden (drenaj) çıkarıldığı okuyucunun bulunduğunu gösterecektir. Akışın akışı belirler kaynakların ve atık suların toplam gücü. Kanalizasyonların üstündeki kaynakların baskınlığı ile, akış, atık suların baskınlığı ile pozitiftir.

Akış akışından akışın akışının akışının akışının
, hacimde kapalı kaynakların orta spesifik bir gücü var. V. Daha küçük hacim V,nokta dahil R,yaklaşık, bu noktadaki gerçek özel gücün ortalama değeridir. Sınırında
. Hacmi noktaya sıkılaştırırken, kaynakların doğru özel gücünü noktada alacağız. R, Karışım (tutarsızlık) vektör denir :
. Elde edilen ifade, herhangi bir vektör için geçerlidir. Entegrasyon kapalı bir yüzeyde yapılır S,sığınma hacmi V.. Farklılık, vektör fonksiyonunun davranışı ile belirlenir. nince R. Farklılık, tanımlayan koordinatların skaler bir fonksiyonudur. nokta hareketi R boşlukta.

Kartezyen koordinat sisteminde ayrışma için bir ifade buluruz. Noktanın mahallesinde düşünün P (x, y, z) Koordinat eksenlerine paralel kaburgalı paralel olarak küçük hacim (Şekil 7.3). Aklında hacim kokusu (sıfır için çaba göstereceğiz)
parallelefedin altı yüzünün her birinde değişmeden kabul edilebilir. Tüm kapalı yüzeydeki akış, altı yüzün her biri içindeki akışlardan ayrı olarak akışlardan oluşur.

Birkaç yüzün ardından bir akış bulacağız. H.Şekil 7.3 FACETS 1 ve 2) . Harici normal eksen yönü ile 2'ye çakışıyor H.. bu nedenle
ve yüzün (2) içindeki akış eşittir
.Normal eksenin karşısındaki yönü var H.Projeksiyonlar vektör eksende H. Ve normal zıt işaretlere sahip olmak
ve yüzün içindeki akışın 1 eşittir
. Toplam akış H. Kuzgun
. Fark
artışı temsil eder eksen boyunca değişirken H. üzerinde
. Küçüklük ışığında

. Sonra alın
. Benzer şekilde, eksenlere dik yüz çiftleri ile Y.ve Z. , akışlar eşittir
ve
. Kapalı bir yüzeye tam akış. Bu ifadeyi paylaşma
,
vektörün ayrışmasını buluruz noktada R:

.

Ayrışma vektörünü bilmek her alan noktasında, bu vektörün akışını nihai boyutların herhangi bir yüzeyinden hesaplayabilirsiniz. Bunu yapmak için, yüzeye sınırlı olan hacmi kırarız. S., sonsuzda büyük sayı Sonsuz küçük unsurlar
(Şek. 7.4).

Herhangi bir öğe için
akış vektörü Bu elemanın yüzeyinden eşittir
. Tüm unsurları üzerinde uyandıran
, yüzeyde bir akış elde ediyoruz S.Sığınma hacmi V.:
Entegrasyon hacmi yapılır V,veya

.

E. ostrogradsky - Gauss'ın teoremi. Buraya
,- Yüzeye normal tek vektör ds. Bu noktada.

Sıkıştırılamaz sıvının akışına geri dönelim. Kontur inşa etmek . Bir şekilde, konturu içeren sabit bir kesitin çok ince bir kapalı kanalı hariç, anında sıvıyı ses seviyesi boyunca dondurduğumuzu hayal edin. (Şekil 7.5). Akışın niteliğine bağlı olarak, elde edilen kanaldaki sıvı, olası yönlerden birinde kontur boyunca sabit veya hareketli (dolaşım) olacaktır. Bu hareketin bir ölçüsü olarak, değer kanaldaki sıvı hızının ürününe ve konturun uzunluğuna eşit olarak seçilir,
. Bu değer vektör dolaşımı denir kontur tarafından (Kanal sabit bir bölüme sahip olduğundan ve hız modülü değişmez). Duvarları sertleştirirken, kanaldaki her bir sıvı partikülü, duvara dik olan hız bileşenini söndürür ve yalnızca komponent, kontura teğet olarak kalacaktır. Bu bileşen ivme ile bağlanır
, kanal uzunluğunun uzunluğunda bir sıvı parçacık parçası için modülü
Kuzgun
nerede - Sıvı Yoğunluk, - Kanal kesiti. Akışkan mükemmel - sürtünme değil, böylece duvar hareketi sadece yönü değiştirebilir
Değeri sabit kalacaktır. Akışkan partikülleri arasındaki etkileşim, aralarındaki nabızın, tüm parçacıkların hızını çizer. Bu durumda, baklaların cebirsel toplamı devam eder, bu nedenle
nerede - dolaşım oranı - miktarda sıvı hızının teğet bileşeni
duvarların katılaşmasından önceki zaman zaman. Paylaşmak
,
teslim almak
.

C. irCoulation, alanın özelliklerini, kontur çapının büyüklüğünde ortalama olarak nitelendirir. . Tarla karakteristik noktada almak için R, konturun boyutunu azaltmanız, noktaya sıkılaştırmanız gerekir. R. Aynı zamanda, bir alan karakteristiği olarak, vektör dolaşım oranları düz kontur kravat R, kontur düzleminin büyüklüğüne S.:
. Bu sınırın büyüklüğü, yalnızca alandaki alanın özelliklerine bağlı değildir. R, fakat aynı zamanda pozitif normal yönde verilebilecek alandaki konturun oryantasyonu üzerine kontur düzlemine (normal, doğru vidayı kuralı ile devre yönüyle ilişkili, pozitif olarak kabul edilir). Farklı yönlerde bu sınırı belirlemek , farklı anlamlar alırız ve ters yönler için, bu değerler işarette farklılık gösterir. Bir yön için, normal sınır değeri maksimum olacaktır. Böylece, limit değeri, dolaşımın alındığı gibi, bazı vektörlerin normalin devre düzlemine yönlendirilmesi olarak davranır. Maksimum limit değeri, bu vektörün modülünü ve maksimumun elde edildiği pozitif normalin yönünü belirler, vektörün yönünü verir. Bu vektör rotor veya vektör döner denir. :
.

Kartezyen koordinat sisteminin ekseninde rotorun projeksiyonunu bulmak için, bu alan yönelimlerinin sınırlarını belirlemeniz gerekir. S. hangi normal siteye eksenlerden birine çakışıyor X, y, z.Örneğin, gönder eksen boyunca H.Bulduk
. Devre bu durumda uçakta paralel Yz., partileri olan bir dikdörtgen biçiminde konturu alın
ve
. İçin
değerler ve dört tarafın her birinde, kontur değişmeden kabul edilebilir. Arsa 1 kontur (Şek. 7.6) zıt eksendir Z., yani bu sitede çakışıyor
Sitede 2
Sitede 3
Sitede 4
. Bu konturun dolaşımı için bir değer elde ettik: . Fark
artışı temsil eder ne zaman? Y. üzerinde
. Küçüklük ışığında
bu artış olarak temsil edilebilir
.Alojik olarak, fark
.
Sonra kontura göre dolaşım
,

nerede
-
kontur alanı. Dolaşımı paylaşma
Rotorun projeksiyonunu bulacağız eksen H.:
.
Benzer şekilde,
,
. Sonra rotor vektör İfadeyle belirlenir:

+
,

veya
.

Z. naya vektörün bir yüzeyin her noktasında rotor S., bu vektörün dolaşımını konturla hesaplamak mümkündür Yüzeyi sınırlama S.. Bunu yapmak için, yüzeyi çok küçük eşyalarda kırıyoruz.
(Şekil 7.7). Kontur sınırlama ile dolaşım
eşit
nerede - element için normal pozitif
.
Tüm yüzey üzerindeki bu ifadeleri ortaya çıkarmak S.ve dolaşım için ifadeyi yerine koymak, biz
. Bu stoklar teoremi.

Akım çizgilerinin sınırlı akışkanın bir kısmı mevcut bir tüp denir. Vektör Her noktada mevcut çizgiye teğetken, mevcut tüpün yüzeyine teğet olacak ve sıvının parçacıkları mevcut tüpün duvarlarını kesmez.

Geçerli borunun hız bölümünün yönüne dik olarak düşünün S.(Şek. 7.8.). Akışkanın parçacıklarının hızının bu bölümün tüm noktalarında aynı olduğunu varsayıyoruz. Sırasında
bölümden S.tüm parçacıklar, kimin mesafesi yapılacak İlk anda değeri aşmaz
. Bu nedenle sırasında
bölümden S.
ve bölüm boyunca zaman birimi başına S. Sıvının hacmini eşit olacak
.. Mevcut tüpün bu kadar ince olduğunu varsayıyoruz ki, enine kesitinin her birindeki partikül hızının sabit olarak kabul edilebileceğini varsayıyoruz. Sıvı sıkıştırılamazsa (yani yoğunluğu her yerde aynıdır ve değişmez), ardından bölümler arasındaki sıvı miktarı ve (Şekil 7.9.) Değiştirilmez. Daha sonra bölümlerin içindeki birim başına akan sıvı hacmi ve , Aynı olmalı:


.

Böylece, sıkıştırılamaz sıvı için, değer
herhangi bir bölümde, aynı akım tüpü aynı olmalıdır:

.Bu ifade, Jet'in sürekliliği üzerine teorem denir.

İdeal sıvının hareketi, Navier-Stokes Denklemi ile açıklanmaktadır:

,

nerede t. - Zaman, x, y, z - Sıvı parçacıklarının koordinatları,

-
surround projeksiyon r - Basınç, ρ ortamın yoğunluğudur. Bu denklem, ortamın hızının koordinat ve zaman fonksiyonları olarak belirlemenizi sağlar. Sistemi kapatmak için, sürekliliğin denklemi, jetin süreklilik teoreminin bir sonucu olan Navier - Stokes denklemine eklenir:

. Bu denklemleri bütünleştirmek için, başlangıçta (hareket durursa) ve sınır koşulları ayarlamak gerekir.

Sıvılar ve Gazlar Özelliklerinde büyük ölçüde benzer. Onlar sıvıdır ve bulunduğu geminin şeklini alırlar. Pascal ve Archimed'lerin yasalarına uyuyorlar.

Akışkanların hareketi göz önüne alındığında, katmanlar arasındaki sürtünme kuvvetlerini ihmal etmek ve tamamen sıkıştırılamaz. Bu kesinlikle sıradışı ve kesinlikle sıkıştırılamaz sıvı mükemmel denir.

Akışkanın hareketi, parçacıklarının yörüngelerini, yörüngenin herhangi bir noktasında teğetinin bir hızıyla çakıştığı bir hızda gösterecek şekilde gösteriliyorsa tarif edilebilir. Bu çizgiler denir tOK HATLARI. Akım çizgileri, yoğunluğunun daha fazlası olduğunu gerçekleştirmek için gelenekseldir. daha fazla hız Sıvı akışı (Şekil.2.11).


Sıvıdaki Velocity Vector V'nin değeri ve yönü zaman içinde değişebilir, akım çizgileri sürekli olarak değiştirilebilir. Hız vektörü her noktadaki değişmezse, sıvının akışı denir sabit.

Akım çizgilerinin sınırlı sıvının bir kısmı denir tüp akımı. Akım tüpünün içinde hareket eden sıvı parçacıkları, duvarlarını kesmeyin.

Tek bir akım tüpü göz önünde bulundurun ve içindeki enine kesit alanın S1 ve S2'sini belirtir (Şekil.2.12). Sonra S1 ve S2 ile zaman birimi başına, aynı sıvı hacimleri akış:

S 1 V 1 \u003d S 2 V 2 (2.47)

bu, mevcut tüpün herhangi bir kesiti için geçerlidir. Bu nedenle, ideal bir sıvı için, mevcut tüpün herhangi bir bölümünde SV \u003d Const değeri. Bu oran denir devamlı olarak. Ondan takip eder:

şunlar. Sabit sıvı akışının hızı, akım tüpün enine kesit alanı ile ters orantılıdır ve bu, mevcut tüp boyunca sıvıdaki basınç gradyanından kaynaklanabilir. Eğer jetin (2.47) kısıtlama teoremi, sürtünme kuvveti küçükse, farklı bölümlerin borularındaki akışlarında gerçek sıvılar (gazlar) uygulanabilir.

Bernoulli denklemi. Akım bölümünün ideal sıvı tüpünü vurguluyoruz (Şekil.2.12). Jetin S1 ve S2 ile bir kez sürekliliği nedeniyle, aynı sıvı hacimleri Δv meydana gelir.


Sıvının her bir parçasının enerjisi, kinetik enerjisinden ve potansiyel enerjisinden oluşur. Ardından, tüpün bir bölümünden taşınırken, başka bir sıvı enerji artışına akımlar şunlar olacaktır:

Mükemmel sıvı artışında Δw. Hacimdeki değişimdeki basınç kuvvetlerinin çalışmasına eşit olmalıdır, yani. A \u003d (P 1-R2) · Δv.

ΔW \u003d a eşitleme ve ΔVI üzerine indirgenmesi ( ρ - sıvı koşulu), biz alırız:

Çünkü Geçerli bölüm keyfi olarak alınır, ardından herhangi bir akım satırı boyunca mükemmel sıvı için:

. (2.48)

nerede Rbelirli bir bölümün mevcut tüpündeki -statik basınç;

Bu bölüm için dinamik basınç; Bu bölümden akışkan akışının V-Hızı;

ρgh-Gidrostatik basınç.

Denklem (2.48) denir bernoulli denklemi.

Viskoz sıvı. Gerçek sıvıda, katmanlarını birbirine göre hareket ettirirken oluşur. İç sürtünme kuvvetleri (viskozite). Sıvının iki katının, Δх mesafesinde birbirinden ayırın ve V 1 ve V2 hızları ile hareket ettirin (Şekil.2.13).


Sonra katmanlar arasında iç sürtünme kuvveti (Newton Hukuku):

, (2.49)

nerede η -Cihaz dinamik viskozite Sıvılar:

Moleküllerin ortalama aritmetik hızı;

Moleküllerin serbest kilometresinin ortalama uzunluğu;

Katmanların hızının gradyanı; Δ.- Karşılıklı katmanların karesi.

Katmanlı sıvı denir laminar. Hızda bir artışla, akışın katmanlı doğası bozulur, sıvı karıştırılır. Böyle bir kurs denir Çalkalanmış.

Sıvı akışının laminer akışı ile S. Yarıçapın borusunda, borunun birim uzunluğundaki basınç düşüşü ile orantılı olarak Δp / ℓ:

Formula Poiseil. (2.51)

Gerçek sıvılar ve gazlarda, hareketli gövdeler direnç gücü yaşıyor. Örneğin, topa etki eden direnç kuvveti, hızı ile orantılı viskoz ortamda eşit şekilde hareket eder:

Stokes Formula, (2.52)

nerede r.-Dius top.

Hareket hızında bir artışla vücudun düzenlenmesi, vücudun arkasında, ayrıca enerji harcanan bir jüri tarafından oluşturulur. Bu, ön cam direncinde bir artışa yol açar.

Uzay uçuşunun sonucu, gezegende toplandığı düşünülmektedir. Bugüne kadar, sadece üç ülke uzay gemisini Dünya'ya geri dönmeyi öğrendi: Rusya, ABD ve Çin.

Bir atmosfere sahip gezegenler için (Şekil 3.19) iniş sorunu, çoğunlukla üç görevi çözmeye azaltılır: üstesinden gelmek yüksek seviye aşırı yükleme; aerodinamik ısıtmaya karşı koruma; Gezegene ve iniş noktasının koordinatlarını elde etmek için zaman yönetin.

İncir. 3.19. Orbits ve gezegene atmosfere iniş olan iniş şeması:

N.- Fren motorunu açma; FAKAT- yörüngelerle buluşma; M.- CA'nın Orbital KA'dan ayrılması; İÇİNDE- Atmosferin yoğun katmanlarında giriş sistemi; -paraşüt ekimi sistemi tarafından başlamak; D.- gezegenin yüzeyine iniş;

1 - Balistik iniş; 2 - Planlama İniş

Bir atmosfer olmadan gezegene inerken (Şekil 3.20, fakat, b.) Aerodinamik ısıtmaya karşı koruma sorunu giderilir.

Yörünge yapay uydu Gezegenler veya bir iniş yapmak için bir atmosfere sahip yaklaşmakta olan bir gezegen, KA'nın hızı ve kütlesi hızı ile ilişkili büyük bir kinetik enerji marjına ve Gezegenin yüzeyine göre KA'nın pozisyonunun neden olduğu potansiyel enerji vardır.

İncir. 3.20. Atmosfer olmadan gezegene iniş ve iniş:

fakat- Gezegenin üzerinde bekleyen yörüngeye ön çıkış ile iniş;

b.- Fren motoru ve iniş cihazı ile yumuşak iniş;

Ben - gezegene akışın hiperbolik yörüngesi; II - Orbital Yörünge;

III - yörüngeden iniş yörüngesi; 1, 2, 3 - Fren ve yumuşak iniş yaparken uçuşun aktif bölümleri

Nazal kısmın önündeki atmosferin yoğun katmanlarına girişte, bir şok dalgası, gazın yüksek sıcaklığa ısıtılması. SA atmosferine batırıldığından, hız azalır ve sıcak gaz giderek daha fazla ısıtmaktadır. Cihazın kinetik enerjisi ısıya dönüşür. Aynı zamanda, enerjinin çoğu çevredeki alana iki şekilde boşaltılır: ısının çoğu, güçlü şok dalgalarının etkisi nedeniyle ve C'nin ısıtılmış yüzeyi ile ısı emisyonu nedeniyle çevredeki atmosfere taburcu edilir.

En güçlü şok dalgaları, nazal parçanın künt formunda meydana gelir; bu, dövülmüş formların CA için kullanıldığı ve dikkatli olmayan, düşük hızlarda uçuşun özelliğidir.

Artan hız ve sıcaklıklarla, ısının çoğu, sıkıştırılmış atmosferik katmanlar üzerinde sürtünme değil, ancak şok dalgasından radyasyon ve konveksiyon yoluyla cihaza aktarılır.

Aşağıdaki yöntemler, SA yüzeyinden ısı ısısına uygulanır:

- Isı koruma katmanı ile ısı emilimi;

- Yüzeyin radyasyon soğutması;

- Aşınmış kaplamaların uygulamaları.

Atmosferin yoğun katmanlarına girişten önce, yörünge cennetsel mekaniğin yasalarına tabidir. Cihazdaki atmosferde, yerçekimi kuvvetlerine ek olarak, aerodinamik var ve santrifüj kuvvetlerihareketinin yörüngesinin şeklini değiştirme. Cazibe kuvveti, gezegenin merkezine yöneliktir, aerodinamik direncin hızı, santrifüjlü ve kaldırma kuvveti karşısındaki yönündeki kuvveti, hareket SA yönüne dik olarak diktir. Aerodinamik direncin gücü, cihazın hızını azaltır, santrifüjlü ve kaldırma kuvveti, hareketine dik yönde ivmeyi bildirir.

Atmosferdeki iniş yörüngesinin karakteri, esas olarak aerodinamik özellikleri ile belirlenir. Kaldırma gücünün yokluğunda, atmosferdeki hareketinin yörüngesi balistik (tasarruf yolu) denir uzay aracı "Doğu" ve "Sunrise") ve bir kaldırma kuvveti varlığında - planlama (SA KK Birliği ve Apollo, Uzay Shattl) veya ricoceracting (CA KK Union ve Apollo). Bir gezegen merkezi yörüngesindeki hareket, atmosferi girerken kılavuzluğun doğruluğu için yüksek gereksinimler, çünkü frenleme veya hızlanma için motor kurulumunu açarak, yörüngeyi ayarlaması nispeten kolaydır. Atmosferi ilk kozmik olanı aşan bir hızda girerken, hesaplamalardaki hatalar en tehlikelidir, çünkü çok dik bir iniş, CA'nın imha edilmesine yol açabilir, ancak çok nazikçe - gezegenden çıkarılması.

İçin balistik iniş Otomatik aerodinamik kuvvetlerin vektörü, cihazın doğrudan karşıt vektör araç hızını yönlendirir. Balistik yörüngesindeki iniş yönetimi gerektirmez. Bu yöntemin dezavantajı, yörüngenin büyük dikliğidir ve sonuç olarak, aparatın atmosferin yoğun katmanlarındaki girişi yüksek hızCihazın güçlü aerodinamik bir şekilde ısıtılmasına ve aşırı yüklenmeye neden olan, bazen 10 g'yi aşan - İnsanlar için izin verilen maksimum değerlere yakındır.

İçin aerodinamik iniş Aparatın dış gövdesi, bir kural olarak, konik bir şekil ve koninin ekseni, aerodinamik kuvvetlerin eşitliği nedeniyle, cihazın bir hız vektörü olan bir miktar açıdır (bir saldırı açısı), bir miktar açıdır. Cihazın kaldırma kuvvetinin hız vektörüne dik bir bileşen. Kaldırma kuvveti nedeniyle, cihaz daha yavaş azalır, inişin yörüngesi daha yaygın hale gelirken, fren bölümü gerilirken ve uzunluk ve zaman içinde ve maksimum aşırı yük ve aerodinamik ısıtmanın yoğunluğu birkaç kez daha azaltılabilir. Balistik frenleme ile, planlamayı insanlar için iniş daha güvenli ve rahattır.

İniş sırasında saldırı açısı, uçuş hızına ve mevcut hava yoğunluğuna bağlı olarak değişir. Atmosferin geniş, seyrek katmanlarında, 40 ° erişebilir, cihazdaki bir azalma ile yavaş yavaş azalır. Bu, cihazı karmaşıklaştıran ve ağırlıklayan bir planlama uçuş kontrol sisteminin kullanılabilirliğini gerektirir ve yalnızca bir kişiden daha fazla aşırı yüklenmeye dayanabilecek ekipmanları azaltabilecekleri durumlarda, bir kural, balistik frenleme olarak kullanılır.

ORBital Adım "Uzay Mekiği", toprağa geri dönerken, inandable aparatın işlevini gerçekleştirirken, iniş dişlisi şasisinin girişinden atmosfere girişinden atmosfere girişinden yapılan tüm bölümler üzerindeki planlar, daha sonra fren paracter üretilmiş.

Aerodinamik fren bölümünden sonra, cihazın hızı aramaya daha fazla azalır, SA paraşütlerle gerçekleştirilebilir. Paraşüt B. sıkı bir atmosfer Cihazın neredeyse sıfıra hızını verir ve gezegenin yüzeyindeki yumuşak bir iniş sağlar.

Mars'ın nadir görülen bir atmosferinde, paraşütler daha az verimlidir, bu nedenle inişin son bölümünde, paraşüt açılır ve iniş roket motorları dahil edilir.

TMA-01m birliğinin uzay gemilerinin uzay gemilerinin, toprağa iniş yapılması amaçlanan TMA-01M birliğinin uzay gemilerinin, daha güvenli ve rahat bir iniş sağlamak için kara dokunuşundan birkaç saniye önce katı yakıt freni motorlarına da sahiptir.

Venüs istasyonunun iniş aparatı-13, paraşütten 47 km yüksekliğe kadar inişten sonra düştü ve aerodinamik frenlemeye devam etti. Böyle bir iniş programı, Venüs'ün atmosferinin özellikleri, alt katmanları çok yoğun ve sıcak (500 ° C'ye kadar) ve dokudaki paraşütler bu koşullara dayanamaz.

Kozmik araçların bazı projelerinde (özellikle, özellikle, tek aşamalı dikey kalkış ve iniş, örneğin Delta Clipper), atmosferdeki aerodinamik frenlemeden sonra, inişin son aşamasında varsayıldığı belirtilmelidir. Parazit olmayan motor roket motorlarına iniş. Yapıcı olarak inen cihazlar, yükün doğasına bağlı olarak ve inişin üretildiği gezegenin yüzeyindeki fiziksel koşullara bağlı olarak birbirinden önemli ölçüde farklılık gösterebilir.

Bir atmosfer olmadan gezegene inerken, aerodinamik ısıtma sorunu giderilir, ancak hızın montajı için, programlanabilir itme modunda çalışması gereken bir frenleme motoru kurulumu kullanılarak gerçekleştirilir ve yakıt kütlesi önemli ölçüde olabilir CA'nın kendisinin kütlesini aşın.

Katı ortamın unsurları

Maddenin tek tip dağılımının üniforma dağılımı ile karakterize olduğu ortam - yani Çarşamba ile aynı yoğunlukta. Bu tür sıvılar ve gazlardır.

Bu nedenle, bu bölümde, bu ortamlarda gerçekleştirilen temel yasaları göz önünde bulundururuz.

Ders 4. Katı ortamın unsurları

Mükemmel sıvının hareketini göz önünde bulundurun - katı bir ortam, sıkıştırılabilirlik ve viskozite ihmal edilebilecek. Akışkan partiküllerinin hareketinin hız vektörlerinin zaman zaman belirlendiği birkaç noktada bir hacmi vurguluyoruz. Vektör alanın resmi zamanla değişmeden kalırsa, sıvı hareketi yüklü olarak adlandırılır. Aynı zamanda, parçacıkların yörüngeleri sürekli ve kesişmeyen çizgilerdir. ArandılartOK HATLARI ve akımın hacmi mevcut çizgilerle sınırlıdır,tüp akımı (Şekil 4.1).

Akışkanın parçacıkları, böyle bir tüpün yüzeyini kesmediğinden, sabit sıvı duvarları olan gerçek bir tüp olarak kabul edilebilir. Akım tüpündeki keyfi kesitleri vurguluyoruz ve bölümlerde partikül hızının yönüne dik ve sırasıyla (Şekil 4.1).

Küçük bir süre boyunca, sıvı hacimleri bu bölümlerden akar

. (4.1)

Bu yüzden sıvı sıkıştırılamaz ve. Ve sonra mevcut tüpün herhangi bir kesiti için eşitlik var

. (4.2)

Şekil 4.1

Jetin sürekliliğinin denklemi denir. (4.2) uyarınca, kesitin daha az olduğu durumlarda, sıvının akış hızı daha büyüktür ve tam tersidir.

Bernoulli denklemi. İdeal akışkanın akımının aslında kesitlerinin küçük olduğu, böylece hızın ve basıncın değerleri sabit olarak kabul edilebilir, yani ve, bölümünde ve içinde (Şekil 4.2).

Sıvı kısa bir süre boyunca hareket ettiğinde, kesit yolun geçen konuma taşınır ve kesit geçişi konumuna geçer. Bölümler arasında ve süreklilik denklemi nedeniyle sıvı hacmi

aralıkta sonuçlanan sıvının hacmine eşit

İncir. 4.2 Arasında ve. Tüpün bir eğimi var

ve bölümlerinin merkezleri ve irtifalarda ve belirtilenlerin üstünde

yatay seviye. Seçilen sıvı kütlesinin toplam enerjisindeki değişimin, bölümler arasındaki ilk anda yerleştirildiği ve

. (4.3)

Bu değişiklik, enerji tasarrufu yasasına göre, dış kuvvetlerin çalışmalarından kaynaklanmaktadır. Bu durumda, bunlar basınç kuvvetleridir ve sırasıyla, bölümlerde, nerede ve karşılık gelen basınç. Mevcut tüpün herhangi bir kesiti için

, (4.4)

nerede - Sıvı Eşitlik (4.4) yoğunluğu, Bernoulli denklemi de adı verilen bilim adamı adıyla da adlandırılan temel hidrodinamik kanunu ifade eder.

Akışkan akışındaki basınç.(4.4) ifadesinde (4.4), tüm terimlerin basınç boyutuna sahip olduğu ve sırasıyla: -Dynamik, - hidrostatik veya ağırlık, statik basınç ve toplam basınçları olarak adlandırıldığı belirtilmelidir. Bunu dikkate alarak, (4.4) ilişkisi (4.4) kelimelerle ifade edilebilir: İdeal sıvının sabit seyrinde, mevcut tüpün (akım sınırlarında) herhangi bir bölümündeki toplam basınç - değer sabittir ve akış oranı

. (4.5)

Sıvının delikten çıkışı.Deliğin, açıkça, sıvı ile doldurulmuş damarın altına yerleştirilmesine izin verin (Şek. 4.3). Geçerli boruyu bölümlerle - damardaki sıvının açık yüzeyindeki seviyesinde vurguluyoruz; - açılış seviyesinde -. Onlar için Bernoulli denklemi türü var

. (4.6)

Burada nerede - atmosfer basıncı. Bu nedenle, (4.6) 'dan

(4.7)

Eğer öyleyse yapabilirsin

İncir. 4.3 İhmal. Sonra (4.7) 'dan

Sonuç olarak, sıvının sona erme oranı aşağıdakilere eşit olacaktır:

, (4.8)

nerede. İlk Torricelli için formül (4.8) elde edildi ve adını takıyordu. Küçük bir süre boyunca, sıvı hacmi damardan akar. Elde edilen kütle, nerede - sıvının yoğunluğu. Bir dürtü var. Sonuç olarak, gemi bu dürtüyü büyük kitleye bildirir, yani. Güç davranır

Gemide Newton'un üçüncü hukukuna göre, güç hareket edecek, yani.

. (4.9)

İşte akış sıvısının reaksiyonunun gücüdür. Gemi arabanın üzerindeyse, daha sonra reaktif hareket olarak adlandırılan hareket halinde olacaktır.

Laminer ve türbülanslı akış. Viskozite. Katmanının her bir katının aynı katmanların diğerine göre olduğu ve karıştırılmadığı sıvının akışı.laminar veya laminat. Vortices oluşumu, katmanların sıvı ve yoğun karıştırılmasında meydana gelirse, akım denirtürbülanslı.

İdeal sıvının kurulan (sabit) akımı, herhangi bir hızda laminerdir. Katmanlar arasındaki gerçek sıvılarda, iç sürtünme kuvvetleri ortaya çıkıyor, yani. Gerçek sıvılar viskoziteye sahiptir. Bu nedenle, katmanların her biri komşu katmanın hareketini inhibe eder. Dahili sürtünme kuvvetinin büyüklüğü, katmanların teması ve hız gradyanı ile orantılıdır, yani.

, (4.10)

viskozite katsayısı adı verilen orantılılık katsayısı nerededir. Bu (Pascal-saniye). Viskozite, sıvı türüne ve sıcaklığa bağlıdır. Artan sıcaklık ile viskozite azalır.

İç sürtünme kuvveti küçükse ve akış hızı küçükse, hareket pratik olarak laminerdir. Büyük iç sürtünme kuvvetleriyle, akışın katmanlı doğası rahatsız edilir, yoğun karıştırma başlar, yani. Türbülans'a bir geçiş var. Akışkan borular sırasındaki bu geçiş koşulları büyüklükle belirlenirkR, denilen rEYNOLDS sayısı.

, (4.11)

nerede - akışkanın yoğunluğu, borunun ortalama akış hızı, boru çapıdır. Deneyler, laminer sırasında türbülanslı hale geldiğini göstermektedir. RADIUS RADIUS boruları için Reynolds numarası. Viskozitenin etkisi, dairesel kesitin akış hızı ile çeşitli katmanların farklı olduğu gerçeğine yol açar. Ortalama değeri belirlenirformula Poiseil

, (4.12)

nerede - borunun yarıçapı, () - borunun uçlarındaki baskılardaki fark, uzunluğudur.

Viskozitenin etkisi tespit edilir ve sabit bir gövdeli akış etkileşime girdiğinde. Genellikle, mekanik görelilik prensibine göre, ters problem, örneğin,stoklamak topu sıvı içinde hareket eden, sürtünme kuvveti ile kuruldu.

, (4.13)

nerede r - Topun yarıçapı, - hareketinin hızı.Formül stokları. (4.13) Laboratuar atölyesinde, akışkanların viskozite katsayısını belirlemek için kullanılır.

Silecekler ve dalgalar

Salınım hareketi veya sadece bir salınım, değerler zamanında bir veya başka bir tekrarlanabilirlik derecesi ile karakterize bir hareket denir. fiziksel özelliklerBu hareketi tanımlamak. En çok okurken buluştuğumuz salınımlarla fiziksel fenomen: ses, ışık, değişken akımlar, radyo dalgaları, sarkaç salıncakları vb. Çok çeşitli titreşim süreçlerine rağmen, hepsi için bazı düzenli yasalara göre işlenmiştir. Bunun en basiti, harmonik bir salınım hareketidir. Salınım hareketi, fiziksel boyutundaki değişiklik ise harmonik denirh. (yer değiştirmeler) kosinüs (veya sinüs yasası) kapsamında ortaya çıkar

, (4.14)

değeri nerede maksimum yer değiştirmeye eşith. Osilasyonun genliği olarak adlandırılan denge pozisyonundan (,, belirli bir noktada yer değiştirme miktarını belirler ve salınım fazı olarak adlandırılır. Zamanın başlangıcında (salınım fazı eşittir. Bu nedenle , değerin başlangıç \u200b\u200başaması olarak adlandırılır. Faz radyan veya derecelerde ölçülür - döngüsel frekans. eşit sayı Zaman içerisinde meydana gelen tam salınımlar.

Dönem tam bir salınımın zamanıdır. Aşağıdaki oranın döngüsel frekansı ile ilişkilidir.

. (4.15)

Açıkça lineer frekans (Birim zaman başına salınım sayısı) döneme aittir.T. Aşağıdaki şekilde

(4.16)

Bu tür bir salınımın sıklığı, süresi 1c olan frekans birim başına alınır. Bu birimde herz (Hz) denir. 10'da frekans.3 Hz, Kilohertz (KHz), 10'da denir.6 Hz, Megahertz (MHz).

Salınım hareketi sadece yer değiştirme ile değil karakterizedir.x, Ancak hız ve hızlanmafakat. Değerleri ifadesinden belirlenebilir (4.14).

Farklılaşma (4.14) zamanında, hız formülünü elde ediyoruz

. (4.17)

(4.17) 'den görülebileceği gibi, hız da harmonik yasalara göre değişir ve hız genliği eşittir. Karşılaştırma (4.14) ve (4.17) hızın, hızın fazdaki değişimin önünde olduğunu izler.

Farklılaşma (4.14) bir kez daha ivme için bir ifade bulacağız

. (4.18)

(4.14) ve (4.18) 'den aşağıdaki gibi, hızlanma ve yer değiştirme antipaz içindedir. Bu, yer değiştirmenin en büyük olumlu değere ulaştığı anda, hızlanma en büyük değere ulaşır ve bunun tersi de geçerlidir.

Düz çalışan dalga denklemi

Dalga denklemi kafayı tanımlayan bir ifade denirve salınımlı partikülün yer değiştirmesinin koordinatlardan ve zamandan sadeliği:

. (4.20)

Uçakta bulunan noktaları yasalara göre titreşimler yapar. Orta parçacıklardaki dalgalanmalar (Şekil 4.4), mesafeye yerleştirilmişben salınımların kaynağından aynı durumdafakat kohn, ama, salınımlardan geçen zamanın arkasına geçecekve ka açık (nerede - dalga yayılımı hızı). Bu parçacıkların salınım denklemi: (4.20)

Şekil 4.4.

Nokta keyfi olarak seçildiğinden, denklem (5.7), herhangi bir zamanda, herhangi bir zamanda, salınım işlemine dahil olan ortamın herhangi bir noktasının ofsetini belirlemenize olanak sağlar.denklem düz çalışıyorl ABD. Genel olarak, formu vardır:

(4.21)

nerede - dalganın genliği; - faz düz dalgası; – dalga döngüsel frekansı; – İşaretin ilk aşamasıve.

İfadeler (4.21) () ve döngüsel frekans (), nraylar Hakkında:

(4.22)

Dalga numarasını girerseniz, düz bir dalganın denklemi formda yazılabilir:

. (4.23)

Bu denklemlerde hız bir SC'dir.hakkında dalganın fazının hareketini yarış ve denirfaz hızı. Aslında, dalga işleminde olsa da sabittir. Hareketin hızını bulmak için, aşamadaki ifadeyi zamana göre ve zamanla kayıtsızlaştırıyoruz.e ne de. Alıyoruz:

Nereden.

Durağan dalga. Ortamda eşzamanlı olarak birkaç dalga varsa, yapılır.süperpozisyon prensibi (kaplama): K a bir dalga beklemek, sanki başka dalgalar yokmuş gibi davranır ve sonuçyu orta parçacıkların herhangi bir zamanda yer değiştirmesi eşittir geometrik toplam Parça alan yer değiştirmelerve tSI, dalga süreçlerinin kategorisine katılmakbaykuşlardan.

Büyük pratik ilgi, iki düz dalganın dayatılmasıdır

Ve (4.24)

eksen boyunca birbirine doğru uzanan aynı frekanslar ve genliklerle. Bu denklemleri yarattıktan sonra,hakkında elde edilen dalganın ışını denklemil n'de durmak. (4.25)

Tablo 4.1.

Çalışan bir dalga içinde

Ayakta bir dalga içinde

Salınım genliği

Ortamın tüm noktaları aynı şekilde dalgalanırsaman ampl ve tud ammi

Ortamın tüm noktaları farklı birm plakaları

Faz Salınımları

Faz salınımları koordinata bağlıdırve işaret noktası

İki düğüm arasındaki tüm noktalar dalgalanıyoraynı fazlarda . Faz düğümü sayısından geçerkene. bani değişiklikleri.

Enerji transferi

Salınım hareketinin enerjisi yöne aktarılırhakkında dalga dolaşıyor.

Enerji transferi yok, sadece enerji dönüşümünün sınırları dahilinde gerçekleşir.

Ampl nerede ortamın noktalarındave dalga sıfıra () döner. Bu noktalar denirdüğümler () Ayakta dalgalar. Düğüm koordinatları.

İki bitişik düğüm (veya iki arasında) arasındaki mesafehakkında sedni şairleri), denilenayakta dalga Eşit derecede uzunluğu koşuo dalgalar . Böylece, iki koşu dalgasının eklenmesi, ayakta duran bir dalga, düğümler ve bunları her zaman aynı yerlerde bulunur.

Koşu ve ayakta dalgaların özellikleri Tablo.5.1'de gösterilmiştir.

Osn. bir , 5 . 6

Ekstra. 18, 22 [25-44]

Kontrol soruları:

Osn. onsekiz.

Kontrol soruları:

1. Yalan iki noktada aynı basınç olabilir mi? farklı seviyeler Mükemmel sıvının aktığı, üzerinde yüklü eğik daralma tüpünde?

2. Neden delikten gelen bir sıvı, delikten çıkardığı gibi, giderek daha sıkıştırıldı mı?

3. Kelepçe, hızlanma salınımlarını ve harmonik salınımlarla yer değiştirmenin salınımlarını ilişkilendirir.

Arkadaşlarınızla paylaşın veya kendiniz için tasarruf edin:

Yükleniyor...