Менделеев Д.И. О сопротивлении жидкостей и о воздухоплавании (1124038), страница 45
Текст из файла (страница 45)
'.357 9.00 10.25 15.25 14.57 12.66 12.00 )4.20 9.12з 7.00 сек. 9.055 14.00 5.75 24.75 24.14 21.66 19.33 29. + '-' 15.50 3.53 2.86 ".12 1.93 1.12 1. 11 1.18 1.45 0.90 ).66 0.0339 0.0312 0.0247 0.0240 0.0301 0.0345 0.0459 0.0271 0.0248 0.0329 458 0 сопготивлени>! >кндкостнй Как общее среднее,так и сличение отдельиь<х данных показы. вают малую точность опытных данных разбираемых определений, Достаточно указать иа то, что в 5-м и 6-м опытах, при шаре того же диаметра, у тяжелейшего вышла меньшая предельная скорость, чем у более легкого, хотя начальные скорости вышли такими, какими их должно ждать.
Особенно же важно заметить, что .опыты № 1 и № 6 указаны как наилучшие авторами, и для них вышло ус около 0.084, т. е. гораздо больше, чем во всех предше ствующих подобных определениях, дающих 7в около 0027. Увеличен~е коэффициента сопротивления, замечаемое в общем результате шведских опытов, должно приписать тому, что взятый сосуд имел малые поперечные размеры. Большинство шаров имело диаметр около 0.28 фут., а сосуд 1.58 фут., т. е.
отношение размеров=1:5.6; такое отношение, вероятно, было мало, и бли-зость стенок, вероятно, увеличивала со ротпвление. Это видно из того, что для наибольшего шара (У-й) получилось значение ут наибольшее. Но и с этой стороны шведские опыты не дают точных чисел, потому что при том же радиусе шаров значения ус вышли весьма различными, 'даже тогда, когда диаметр был ыал и скорости не сильно отличались, как в опытах 9-м и 10-м, которые дали для бдльшей скорости ббльшпй л, чего нет в других опытах, напр. в опытах 3-лт и б-м, и даже в наилучших .опытах 1-и и 6-м вышло обратное.
Таким образом, шведские опыты несомненно заключают в себе болыпие погрешности, не меньшие, например, чем в опытах Ньютона для тел, падающих в воде (стрг 443), и если мы при.вели отчет о шведских опытах, то не ради их точности, а ради того, чтобы показать, что их нельзя приводить для доказательства неверности или справедливости каких-либо предположений или выводов, ' и еще для того, что в этих опытах в первый рвз были взяты, кроме шаров, два тела иных форм. В опыте 11-и взят деревянный цилиндр, высоты 0.2 фут. На передней, т. е. нижней, грани цилиндра был насажен конус с углом — — 27', а задняя, т. е. верхняя, грань осталась плоскою.
В 12-м опыте был взят точно такой же цилиндр с конусом, только сзади был насажен конус в 52'. Эти два тела имели, значит, один и тот .же нос и один корпус, только различались кормою. Здесь набл>0- дения сделаны на трех расстояниях от начала падения: й>,= 7.8 фут., йл =15.8 и Ьв = 26.4 11 и' = 1344.96 >9 = 0.17967 т> = 2.25 Г = 5.0 Гв = 8.6 12 1189.9 0.17455 2.6 6.0 9.25 т Так,авторы выводят, что сопротивлеиие шара равно половине сопротпвлеиия площади большого круга (кзк Ньютон думал), что трение, вероятно, яе зависит от скорости, что сопротивлеиие пропорцйоиальио скорости, взятой в степеии 2.377 и т. и. Все зти выводы неверны, судя по совокупности всех других опытных исследовзиий. ИЗМЕРЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЙ для 11.го опыта средняя скорость от 0 до лб = 3.47, от й, до Ьл — 2.91, а в последнем промежутке от Ье до лл= 2.94 леут.
Считая эту последнюю за предельную, можно вычислить ь ио доверять ему нельзя, потому что скорости изменяются неверно, как и для 2-го опыта, где они суть: 3.00, 2.36 и 3.26 ,фут. Одно очевидно, что при одинаковых радиусах сопротнвление для шара гораздо больше, чем для цилиндра, у которого передняя часть представляет конус в 26', влияние же кормы Остается здесь неясным, потому что для 12-го опыта все времена больше, чем для 11-го, а потому должно было бы ждать, что .скорость 12-го меньше, чем у 11-го, а конечная скорость вышла, наоборот, для 12-го большею, чем для 11-го. Всякий вывод из подобных определений будет сомнителен. Причину ошибок, вероятнее всего, составляет различие впечатлительности трех наблюдателей, участвовавших в опыте.
Они были в трех точках н отдельно замечали времена начала падения или прохождения. Личные ошибки отчета времен были, вероятно, очень различны, а потому в результате и не было согласия. Очевидно, что для точности опытов необходимо или одному наблюдателю делать се отчеты (что возможно, когда движенйе медленно), нли, что ораздо надежнее, устроить опыты так, чтобы времена отмечались механически (регистрировались), потому что тогда в результате примут участие только постоянные ошибки приборов, большинство которых может быть точно определено.
Притом в той разности времен, которая нужна для расчета, большинство ошибок этого рода уничтожается. Таких-то опытов над падением тел в воде и воздухе до сих пор нет почти вовсе или, правильнее, нет достаточно систематических, направленных к определению сопротивлений. 18 апрелю 1880 г. ОГЛАВЛЕНИЕ 1-го выпуска Стр. огз 298 889 Сопротивление жидкостей, введение. Сопротивление есть сила. Связь с воздухоплаванием. Общность законов сопротивления для воды и воздуха.
в,а 1. Важнейшие сведения о сопротивлении среды, Учение Ньютона и „обыкновенная" теория сопротивления, удар и инерция. Реакционное сопротивление. Опыты Венгама. Козффициент сопротивления К и высоты Кь Опыты французских академиков.
Вывел Понселе. Объяснение сопротивленвя по закону Торячеллн. Опыты Боссю нал законен квадрата синусов. Опыты и выводы Борда, Кулона и Дю-Бюа. Трубка Пито н ее применение для определения скорости н давлений. Весовой способ проверки. Способ маятников. Согротивлеиие воздуха по Дю-Бюа. Две крайности в истории учения о сопротивлении. Определение трения воды Бофуа. Критика его приемов и вывод из его опытов. Исследования Фрсуда. Критика его приемов н вывод нз его данных. !Еароховатые доски. Ипернионпсты н фрнкцнонисты.
Опенка теории Бурачка. Индуктивный метод. Отношение сопротивления к высоте воды перед носом судна. Теоопн и опыты Скотт-Росселя. Опыты с шариками. Приращениая поверхность Раикииа. Фрикцпонное учение Сеи-венана. !'ренне воды в трубах и началах, связь его с боковым сопротнвлепнем. Выводы о тренин жндкостеп и о влиянии качества поверхности. Гла Г л а в а 11. Измерение сопротивлений.
Необходимость их изучения. Условно принятый способ выражения. Главные способы измерения. Способ пален и я. Закон падения по Аристотелю и Галилею. Опыты Риччиоли. Изменение напряжения в тяжести в жидкостях. Предельная скорость. Время ее достижения н вывод из нее сопротивления. Вывод закова падения в сопротивляющейся среде. Способ расчета по формуле (А). Кадоида. Сокращенный расчет по (С) Приложение к новым опытам. Пропорциональность первой степени скорости непрнлоз<има к действительности. Опыты Мариотта, Ньютона для воды н воздуха, Бенценберга, Рейхз, ц|ведских ученых (продолженне во 2-м выпуске).
т т Выпуск 2-й не был вапечатаи. То же относится к части 2-й мемуара .Об упругости газов' !часть первая — см. Сочинения, т. У1, 1139. стр. 22! —,589). О!'ЛАВЛЕННЕ Прилолсгиие !. Теория сопротивления Ньютона. Сосыгвил Н. Ф. Иорданский.
Приложение 2. Обыкновенная теория сопротивления. Составил Н. Ф. Иорданский. Приво ксений 3. Теория Ц. Бернулли и Эйлера. Составил Н. Ф. Иорданский. Приаожеиие 4. Теории Нзрдмарка. Составил Н. Ф. Иорданский. Прцлож ни. 5. Мерриг[ы!гльх: О сопротивлении волы иа корабль. Перевел Н. П.
А!белен. Прггложенгге б. Фроуд: Первый отчет об опытах иад трением воды. Перевел С. А. Пр,кибыгек. Приложение 7. Фроул: Вторая статья о греги!гг. Перевел Н. П. Азбелев. /7/гггложеиие 8. Фроуд; Лекшщ о сопротивлении. Перевел и!. П. Азбелев. [Приложения 1 — 8, как .тишь проредактироваиные Д. И. Менделеевым, не помещаются здесь. Точно также ие полгещеи лист !2 чертеягей, относящихся к азростагу )[юпюи-де-Лома !подробности в 5 главе) и скопированных с подлинника Севастьяновым, [Прим, /гед.) Журнал Русского Физико-Химического Общества, 1882 г., ог.
Х!Ь', и, физ., вии. б сигр. кбУ. выпискА нз протокола 36-го заседания физического Отделения 16 марта 1882 г. 7. Д. И. Менделеев сообщает от имени своего и г. Кузьминского о результатах опытов, предпринятых ими для прямого определения трения воды о равномерно движчщуюся цилиндрическую поверхность (диаметром в 20 см), могущую сокращаться и приводимую в круговращение при помощи двух падающих грузов, шнуры которых, проходя чрез блоки, сматывают я со шкива, прикрепляемого из оси цилиндрической поверхности, погруженной в воду. Изменяя диаметр шкива (но сохраняя его вес), моясно достичь разных скоростей вращения при той же движущейся поверхности в одинаковых грузах.