Сили, що діють на рідину

Сили, що діють на рідину. Поняття про тиск. Види тиску.

Поняття ідеальної рідини

Вводиться поняття умовно нев’язкої (або ідеальної) рідини, яка має сталу густину, абсолютно нестислива і має абсолютно рухомі частинки. Ідеальної рідини в природі не існує, але її модель правильно відображає основні властивості рідин. Модель нев’язкої рідини дає змогу описати багато випадків руху рідини в трубах, каналах тощо. Однак ця модель не пояснює природу опорів руху рідини і втрат механічної енергії, які виникають при цьому. Для цієї мети необхідна складніша модель – модель в’язкої рідини.

В’язкі (або реальні) рідини, які існують в природі мають дуже малу стисливість і дуже велику рухомість частинок. Тому в теоретичні залежності, які отримані для нев’язких рідин, вводять дослідні поправки, що враховують властивості в’язких рідин. Поняття ідеальної рідини впроваджене у гідравліку Л. Ейлером.

У загальному випадку на рідину діють дві групи сил: внутрішні та зовнішні сили. Внутрішні сили пов’язані з взаємодією частинок однієї рідини. Розглядаючи рідину як суцільне середовище, де не враховуються сили взаємодії між частинками, до уваги беруть лише зовнішні сили.

Зовнішні сили – це сили, які прикладаються до частинок об’єму рідини з боку інших тіл або фізичних полів.

Зовнішні сили можуть бути поділені на дві групи: масові та поверхневі.

а) масові сили – це сила тяжіння (G=m g – у стані відносного спокою) та сила інерції (). Ці сили діють на всі частинки, з яких складається об’єм рідини і пропорційні масі рідини. Якщо розглядається однорідна рідина, то масові сили також пропорційні об’єму рідини. При масові сили можна назвати об’ємними силами. Якщо виділений об’єм рідини знаходиться у стані спокою, то із зовнішніх масових сил на нього діє лише сила ваги (сила тяжіння).

б) поверхневі сили – сили, що прикладені до поверхні, яка обмежує об’єм рідини, і пропорційні площі. До них належать, наприклад, сила атмосферного тиску, який діє на вільну поверхню рідини, а також сила тертя. Поверхневу силу, що діє перпендикулярно до будь-якої поверхні рідини, називають силою тиску. Сили тертя діють по дотичній до поверхні рідини і виникають тільки при русі рідини. Сили тертя пов’язані з в’язкістю рідини і їх інколи називають силами в’язкості. Сили тиску виникають і при русі рідини, і при її рівновазі.

Дата добавления: 2014-01-11