Массовые и поверхностные силы

При рассмотрении движения жидкости в отличие от движения системы материальных точек приходится иметь дело с силами, непрерывно распределенными по объему или по поверхности. Силы, приложенные к частицам жидкости, можно разделить на 2 класса.

Массовые силы. Это силы, действующие на каждый элемент объема независимо от того, имеются ли рядом другие части жидкости. Средней массовой силой, действующей на массу M, называют величину .

Вектор

(1)

называется массовой силой, действующей в данной точке. Если сила известна во всех точках выделенного объема τ, то можно определить главный вектор сил, действующих на массу жидкости в этом объеме:

. (2)

Поверхностные силы. Силы, с которыми частицы жидкости, находящейся снаружи поверхности S, действуют на поверхностные частицы объема τ, называют поверхностными. Выделим на S элемент поверхности ΔS с нормалью n. Пусть - главный вектор поверхностных сил, - среднее напряжение, действующее на площадку ΔS. Пусть площадка ΔS стягивается в точку. Тогда вектор

(3)

называют напряжением поверхностных сил, действующим в рассматриваемой точке. Главный вектор поверхностных сил, действующих на поверхность S –

. (4)

Заметим, что поверхностные силы описывают взаимодействие между различными областями жидкости.

Дата добавления: 2014-11-29