Главная » Все файлы » Просмотр файлов из архивов » Файлы формата DJVU » Д.В. Сивухин - Общий курс физики. Том 1. Механика

Д.В. Сивухин - Общий курс физики. Том 1. Механика, страница 121

DJVU-файл Д.В. Сивухин - Общий курс физики. Том 1. Механика, страница 121 Классическая механика (2698): Книга - 3 семестрД.В. Сивухин - Общий курс физики. Том 1. Механика: Классическая механика - DJVU, страница 121 (2698) - СтудИзба2019-05-06СтудИзба

Описание файла

DJVU-файл из архива "Д.В. Сивухин - Общий курс физики. Том 1. Механика", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "классическая механика" из 3 семестр, которые можно найти в файловом архиве МГУ им. Ломоносова. Не смотря на прямую связь этого архива с МГУ им. Ломоносова, его также можно найти и в других разделах. .

Просмотр DJVU-файла онлайн

Распознанный текст из DJVU-файла, 121 - страница

Он получил название парадокса Даламбера (1717 — 1783]. Наличие этого парадокса указывает на то, что при определении лобового сопротивления, испыть1ваемого телом при равномерном движении в жидкости, последнюю нельзя рассматривать как идеальную. 3. Наш вывод относится только к лобовому сопротивлению Р„ но не к подъемной силе Ва, и моменту сил М, с которым поток жидкости действует на тело. Момент М относительно центра масс равен нулю в тех случаях, когда тело симметрично и симметрично расположено относительно потока.

Если такое условие не выполнено, то это, вообще говоря, не так. При обтекании тела происходит смещение всего потока жидкости вбок, т. е. в направлении, перпендикулярном к направлению невозмущенного потока. Это вызывает изменение момента количества движения жидкости н ведет к появлению момента сил М, действующего на тело. В результате момент М поворачивает тело, пока он не обратится в нуль и течение жидкости в окрестности тела К вновь станет стационарным. Г1то касается подьемной силы Вх, то к этому вопросу мы вернемся в 2 103. 4. Если тело движется неравномерно, то парадокс Даламбера не возникает. Дело в том, что с движущимся телом всегда связана какая-то масса жидкости, увлекаемая им.

Она называется присоединенной массой. При ускорении тела ускоряется и присоединенная ПАРАДОКС ДАЛАМБЕРА. РАЗРЫВНЫЕ ТЕЧЕНИЯ 493 4 100) масса жидкости. Поэтому для сообщения ускорения телу в жидкости требуется ббльшая сила, чем для сообщения такого же ускорения при отсутствии жидкости.

Это и значит, что жидкость оказывает сопротивление телу, движущемуся в ней ускоренно. 5. Парадокс Даламбера легко уяснить, если рассмотреть картину линий тока. На схематическом рис. 265 изображены линии тока при стационарном обтекании цилиндра или шара идеальной жидкостью. Линии тока совериынносиммеогричны по отношению к направлению вперед и назад (зеркальная симметрия). А скорости частиц жидкости в соответствующих точках перед ива телом равны по величине н отличаются только направлением. Но в уравнение Бернулли (94.4) сдорость о входит в квадрате. Поэтому распределения давления в потоке перед и за телом совершенно одинаковы.

Давление на переднюю поверхность тела уравновешивается давлением на заднюю поверхность, а следовательно, лобовое сопротивление равно нулю. Если тело, а следовательно, и поток жидкости не обладают симметрией, то рассуждение осложняется. Однако и в этом Рис. 265. который момент времени изменить на противоположные направления движения всех частиц жидкости, то они будут двигаться по тем же линиям тока с теми же по величине, но противоположными по направлению скоростями. Так как в уравнение Бернулли скорость течения входит в квадрате, то при таком обращении направления течения распределение давления в жидкости не изменится.

Не изменится также величина и направление силы т"-', с которой жидкость действует на обтекаемое тело. В частности, не меняется лобовое сопротивление гс'. С другой стороны, опыт показывает, что сила тс'„ всегда направлена по течению *), а потому при обращении течения сила То„должна изменить знак. Отсюда непосредственно следует, что с'„=- О. К подъемной силе эти соображения неприменимы, так как нет оснований утверждать, что при обрашении направления потока должна менять направление и подъемная сила. 6.

Во всем изложенном предполагалось, что поток жидкости является непрерывным. Однако уравнения гидродинамики допускают и такие стационарные течения, в которых скорость жидкости претерпевает разрыв непрерывности, На эту возможность обратил внимание Кирхгоф (1824 — 1887). Представим себе, что к телу К прикреплена э) Теоретически это не обяэательно !см. подстрочное примечание к стр. 494) Сила Р„могла бы быть направлена и против влечения.

Однако эта воэможность представляет чисто умоэрительиый интерес. 1ГЛ. Хн 494 МЕХАНИКА ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ бесконечно тонкая эластичная перегородка МСО)т' (рис. 266). Пусть пространство МСО)т', ограниченное этой перегородкой, заполнено неподвижной жидкостью, находящейся под постоянным давлением Р,. Пусть эту систему тел обтекает идеальная несжимаемая жидкость. Тогда при стационарном течении граница МСОУ будет вести себя как поверхность твердого тела, и часть линий тока расположится вдоль этой поверхности. Ширина бесконечно тонких трубок тока в окрестности поверхности МСР)ч' будет изменяться по такому закону, чтобы обеспечить постоянство скорости жидкости вдоль всей поверхности МСОУ.

Тогда, согласно уравнению Бернулли, будет постоянно и давление жидкости на этой поверхности, Если убрать эластичную перегородку, то характер течения жидкости не изменится. Действительно, поверхность МСОУ останется поверхностью постоянного нормального давления, а тангенциальные силы появиться не могут из-за идеальности жидкости.

Получилось 1 стационарное течение жидкости с тангенциальным разрывом на поверхности МСОУ (см. задачу л Ра"аа~ 1 к 9 98). Оно характеризуется тем, что на некоторой линии л обтекаемого тела происходит отрыл течения от тела. Таких течений, очевидно, можно предРис. 2бб. ставить бесконечное множество.

Они отличаются друг от друга положением линии отрыва СО и формой поверхности таигеициального разрыва МСОФ. Давление в области застоя (т. е. области, где жидкость покоится) Р„, очевидно, равно давлению иа линии отрыва СР. Последнее же меньше давления в критической точке 8.

Это приводит к тому, что равнодействующая сил давления, действующих на переднюю поверхность тела, превышает соответствующую силу, действующую на заднюю сторону его. В результате появляется лобовое сопротивление Р, *). 7. Тангенциальные разрывы гидродинамически неустойчивы (см. задачу к $ 96). Поверхности разрыва распадаются в вихри. Тем не менее идеальные разрывные течения с отрывом от обтекаемого тела, рассмотренные выше, не совсем лишены интереса.

Они в известном смысле могут рассматриваться как предельные случаи реальных течений вязкой жидкости. Силы вязкости мало сушественны вдали от обтекаемого тела, где они малы. Их влияние про- ') Если обратить направлечие течении, то величина и направление силы»о„ не изменятся. В обращенном течении сила Р. направлена против течения, т. е. ччобовое сопротивление» отрицательно. Это — случай, который имелся в виду в подстрочном примечании к стр. 493 как теоретически возможный. $ !о!1 ПРИМЕНЕНИЕ ТЕОРИИ РАЗМЕРНОСТИ является главным образом в тонком пограничном слое вблизи поверхности тела, где они велики. Они приводят к отрыву течения от тела. При этом вместо области застоя за телом возникает область интенсивного турбулентного движения.

Наличие такой области и ведет к возникновению лобового сопротивления. При этом силы вязкости автоматически устраняют неоднозначность в положении линии отрыва, характерную для разрывных течений идеальных жидкостей. Чем чже область отрыва, тем меньше лобовое сопротивление. С целью уменьшения лобового сопротивления самолетам, судам, автомобилям и прочим быстроходным самодвижущимся аппаратам придают «обтекаемую форму».

$10!. Применение теории размерности (101.1) или Г» = ~ 5С„(йе), 2 (101.2) Р„= '--- 5С„(йе). (101.3) Безразмерные коэффициенты С (йе) и С, (йе) называются соответственно коэффициентами лобового сопротивления и подъемной силы. Оба они являются функциями числа Рейнольдса и зависят 1. Отвлечемся на время от механизма возникновения силы )о, с которой стационарный поток несжимаемой жидкости действует на неподвижное тело, и применим к этой проблеме методы теории размерности. Сила лг зависит от формы и размеров тела, от ориентации его по отношению к потоку, от скорости потока е (иа <бесконечности»), а также от свойств жидкости. Ориентацию крыла самолета принято характеризовать углом атаки, т. е.

углом между плоскостью крыла и направлением полета. Не будем вводить явно такие параметры, предполагая, что мы имеем дело с телами не только геометрически подобными, ио и подобно расположенными. Свойства жидкости характеризуются ее плотностью р и коэффициентом вязкости Ч. Таким образом, должна существовать функциональная связь между величинами л<; о, р, т), 5, где 5 — характерная площадь поперечного сечения тела. Квадратный корень из нее 1 =- 3~3 может служить характерным линейным размером тела. Из этих пяти величин можно составить две независимые безразмерные комбинат ~Ь ции. За таковые можно принять — „и число Рейнольдса йе = —.

рц'-'5 ч Согласно правилу размерности одна из этих комбинаций является функцией другой. В результате получим 496 мехлникл жидкоствп и глзов ггл, хп от формы тела и его ориентации по отношению к потоку. Теоретическое вычисление этих коэффициентов затруднительно, они обычно определяются опытным путем. 2. При больших числах Рейнольдса лобовое сопротивление г", обусловлено почти исключительно разностью давлений. Если обтекаемое тело имеет сзади заостренные края, то отрыв течения за телом происходит в одном и том же месте, положение которого не зависит от скорости потока.

Свежие статьи
Популярно сейчас
Зачем заказывать выполнение своего задания, если оно уже было выполнено много много раз? Его можно просто купить или даже скачать бесплатно на СтудИзбе. Найдите нужный учебный материал у нас!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Нашёл ошибку?
Или хочешь предложить что-то улучшить на этой странице? Напиши об этом и получи бонус!
Бонус рассчитывается индивидуально в каждом случае и может быть в виде баллов или бесплатной услуги от студизбы.
Предложить исправление
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
4995
Авторов
на СтудИзбе
467
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее