Менделеев Д.И. О сопротивлении жидкостей и о воздухоплавании (1124038), страница 34

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 34)

Главного внимания заслуживают, конечно, наблюдения, произведенные в столь больших массах воды, что их можно считать беспредельными, т. е. такие, для которых близость стенок не оказывает влияния на меру сопротивления. Но так как и те измерения, которые произведены в узких сосудах, или при близости дна, или у поверхности, имеют свой несомненный интерес, а ийогда и не могут быть заменены другими (напр.

наблюдение скоростей падения в воде никогда не производились в больших ~ В большой реке, применяя малые предметы н прамой весовой способ определенна сопротивлений (вертнкальное коромысло, вннзу в воде предмет, а на конце верхнего плеча — динамометр нлн чашка весов), можао с большнм удобством определять относнтельные сопротивления разных предметов; особенно же мне кажется, что подобный способ определения может быть пригоден для нзучення моделей вновь строяшнхся судов.

Конечно, прн этом скорости, нензменны, а мы увидим, что нзученне относнтельных сопротнвленнй дает разные величины прн разных скоростях (одна модель может быть выгоднее другой прн малых скоростях, но хуже другой прн большнх скоростях), а тем не менее большинство вопросов практнкн может решиться даже н наблюденнем с одной скоростью. За указанный прнем говорит удобство, легкая сравннмость н лег кость получення точного результата. изыеРГние сопРотнвлений массах, а всегда в узких сосудах), то и зти роды наблюдений не приходится выделять в особые рубрики из числа наблюдений, производившихся в больших массах среды, а потому наше дальнейшее деление способов наблюдения основывается исключительно на различии приемов и снарядов, служивших разным еабл!одателям для сообщения телам поступательного движения в среде.

Притом многие из указанных далее способов наблюдения дают скорости движения, по существу своему неравномерные, ио они тем не менее доставили важные численные данные, касающиеся сопротивления, особенно же первый способ. 1) Паден!те тел в воде и воздухе служило предметом изучения для многих наблюдателей и дало первые, сколько-либо точные числа, относящиеся до сопротивления; хотя в начале падения и получается скорость возрастающая, но только до известного предела, тем скорее достигаемого, чем меньше вес тела в среде н чем больше мера сопротивления, потому что равномерная скорость достигается именна при уравнении двигающегося веса и сопротивления. й) Качание тел (маятников, дисков и т.

п.) в воздухе и з разных других жидкостях исторически было весьма важным способом изучения сопротивления, хотя равномерной скорости здесь вовсе и быть не может, потому что, начиная от крайней точки размаха, скорость растет до средины размаха и от одного колебания до другого длины размаха (амплитуда качаний), аследовательно и скорости в средине пути (вследствие равной длительности времен колебаний или изохронизма) изменяются, з именно уменьшаются. Кроме того, при качаниях по дугам круга развиваются центробежные силы, долженствующие влиять на результаты наблюдения. Начиная от Ньютона, предмет этот изучался многими наблюдателями, но только Стокс в недавнее время дал полное толкование наблюденным явлениям.

Как ни ценны данные, полученные из измерения колебаний, тем не менее мы не станем нх рассматривать в дальнейшем изложении по двум причинам.' Во-первых, потому что прн них, как сказано выше, скорости неравномерны, а при перемене скоростей, в неустановившемся движении, нельзя ждать такой простоты вывода сопротивления, как при наблюдении движений, совершающихся с равномерною скоростью. Во-вторых, в качаниях, наблюдавшихся до сих пор, скорости, даже наибольшие (в средине размаха), малы, меньше, чем в большинстве других способов, а потому сопротивления, получаемые прн этих наблю- т Если к этим двум прибавить еше сложность и несовершенство расчета при ограниченности пространства, в котором происходят колебания, то, мне кажется, все это достаточно оправдывает мое решение не говорить далее об определении сопротивлений споссбамн колебаний, тем более, что на атр.

323 н 337 — 333 наложены важнейшие иа первоначальных данных, с!ода отиосяшихся. о сопготизлннии жидкостнй дениях, не могут быть сразниваемы с наблюдаемыми по боль шинстзу других способов, где стараются иметь скорости, близкие к практически обыкновенным при движении по воде и в воздухе. Только при падении очень легких тел могут с удобством чаблюдаться сопротивления, отвечшощие малым скоростнм,и этот прием для этой последней цели наилучший, потому что тогда скоро достигаются почти постоянные, малые скорости, движение совершается по прямым линиям и т.

п. Я думаю, однако, что придет время, когда многие тончайшие вопросы сопротивления вновь станут решаться способом качании, потому что он допускает большую точность данных. 3) Полеги артиллерийских снарядое служит, после опытов Робинса и толкований Эйлера, предметом многих исследований, касающихся сопротивления воздуха. Хотя движение снарядов замедленное, ио на краткой части пути среднюю скорость позволительно считать постоянною, и, наблюдая убыль скоростей, выводить из того меру сопротивления воздуха при больших скоростях. Мы мало станем останавливаться и на этом приеме определения сопротивления, потому что он подробно и тщательно разбирается в баллистике, напр. у Маевского, и еше потому что здесь скорости крайне велики. Хотя получаемые здесь числа сопротивления поучительны для теории, ио для обычной практики движений в воде и воздухе, где скорости гораздо меньше, они не могут служить прямо для пользы дела Притом здесь, как и в двух предшествующих приемах, нет того разнообразия в формах движущихся предметов (шары и продолговатые цилиндры), какое возможно в двух последних (б и 6) ив перечисляемых нами способов, наиболее пригодных для изучения сопротивления тел разных форм.

4) Пароходы и другие суда служили предметом изучения для исследования законов сопротивления. Большие размеры предметов вместе с некоторыми практическими удобствами наблюдений в большом виде (напр. вывод сопротивления по расходу топлива, по индикаторной силе машины и по знанию потери работы на винте, возможность прямых динамометрических определений при буксировке и т. п.) делают наблюдения этого рода ценными по многочисленности и крупности цифр.

Но невозможность ручательства за точность многих входящих в расчет величин, одностороннее (еслн можно так выразиться) действие сопротивляющейся среды, общее всем плавающим телам (по их отношению к погруженным телам), а особенно неопределенность внешних форм и малая возможность их изменения не позволяют применять полученные результаты ни в каких других соображениях, кроме чисто практических, до кораблей же относящихся.

Поэтому лишь немногие выводы (влияние скорости на меру сопротивления), добытые этим путем, могут найти место в изло- измвгвнив сопготивлвний женин, имеющем целью общее, если угодно, теоретическое знакомство с предметом, а не прямо практику морской архитектуры. думаю, однако, что наблюдения этого рода со временем, когда будут более точны, чем ныне, могут принести чрезвычайно важные плоды для самой теории сопротивления, особенно тогда, когда для опытов будут служить корабли совершенно определенных форм' и с гладкими подводными поверхностями.

б)Способ яруговрищения, в первый раз примененный Робинсом, служил затем (лист 3, черт. 19)'-' для добычи большинства данных, применяемых в учении о сопротивлении, потому что это единственный способ, удобный для кабинетных исследований, где однако легко изменять скорости и качество среды и определять меру сопротивления по весу гири, слулгащей двигателем, н меру скорости по числу оборотов прибора и расстоянию предмета от оси вращения. Главное достоинство его †легкос наблюдения и легкость достижения равномерной скорости.

Главные недостатки этого способа — большая поправка на трение и развитие центробежных сил. Эти два обстоятельства делают этот прием менее ценным, чем следующий, но не должно забыть, что влияние указанных обстоятельств подлежит изучению, и полученный результат может быть поправлен в этом отношении, хотя до снх пор и мало обращали на этот предмет внимания.

Реакционное (перпендикулярное) сопротивление (стр. 309) изучачалось почти исключительно этим способом, и здесь, в применении к устройству и изучению винтового двигательного органа илн такого приемника силы, кзк крылья ветряной мельницы, прямые результаты опытных исследований получают прямое практическое значение, потому что в опыте и практике одинаковым образом совершается круговращение. Не подлежит для меня сомнению, что способ круговращения, как наиболее доступный для широких и разнообразных исследований сопротивления, будет еше разрабатываться и доставит еще большой фактический материал, как было то уже и до снх пор.

Поэтому этот способ я подробно разбираю и с своей стороны предлагаю некоторые в нем изменения. б) Способ тяги илн прямолинейного движения (в жидкой среде тела испытуемой формы) грузом или динамометром дает х Напр., хотя бы тех струйных очертаний, какие предлагает И. ~. Алымов в',Морском Сборнике (1879). Свойство струйной системы постройки состоит нменно в том, что данное горизонтальное (грузовое) н наибольшее поперечное, (никелевое) сечения определяют и все остальные сечения без всякого пронзвола, а потому все формы корабля строго определяются двумя главными его сечейнямн.

Было бы крайне натересно умножить число прямых определений Для кораблей именно этих очертаний, задаваясь строго определенными главкымн сеченнямн. з В тексте номер чертежа пропущен. (ПРпм Рад) о сопготивленип жндкоствй прямее всех других меру сопротивления и позволяет проще всех других приемов получать точные цифры, выражающие сопротивление, потому что груз нли — еше лучше — динамометр прямо, за малымн поправками, указывают сопротивление. Оттого-то опыты французских академиков, Бофуа и Фроуда, произведенные по этому способу, всегда служили важнейшею опорою для сужде ния о сопротивлении. Главное достоинство этого способа состоит затем в легкой возможности изменять размеры и форму тела, сопротивление которого хотят определить, и в близости применяемого приема к тому, который встречается на практике, Основной недостаток этого способа †е дороговизна и сложность, зависящие от того, что путь для движения тела надо иметь длинный; иначе равномерной скорости не получится, а это удобно можно достигнуть только при громадных и сложных приспособлениях.

Характеристики

Список файлов учебной работы