17.Закон Архимеда.Плавание тел

Будем считать, что в жидкость плотностью ρ погружено тело объёмом V.

Рассмотрим усилия, действующие на тело со стороны жидкости. выделим в твёрдом теле элементарный цилиндрический объём с площадью поперечного сечения dS. На поверхности этого объёма действуют силы dF₁ сверху и dF₂ снизу. Будем считать, что погруженное в жидкость тело находится в равновесии. Поэтому вес выделенного элементарного цилиндра dG будет уравновешиваться действующими на него силами. Проинтегрировав это выражение по площади гориз. проекции тела, получим:

Это выражение закон Архимеда: погруженное в жидкость тело теряет в своём весе столько, сколько весит вытесненная им жидкость или на тело, погруженное в жидкость, действует выталкивающая сила, равная весу вытесненной телом жидкости. Эта сила приложена в точке, которая называется точкой водоизмещения. В зависимости от отношения веса и выталкивающей силы возможны три состояния тела: если вес больше выталкивающей силы – тело тонет,если вес меньше выталкивающей силы – тело всплывает, если вес равен выталкивающей силе – тело плавает.

18. В зависимости от изменения основных параметров p и u различают два вида движения: установившееся и неустановившееся.

Неустановившееся - самый общий случай движения. p и u зависят от координаты и времени.p=f(x,y,z,t), u=g(x,y,z,t).

Установившееся - p и u не зависят от времени, т.е. p=f(x,y,z), u=g(x,y,z) или dp/dt=0, du/dt=0.

Установившееся движение может быть равномерным и неравномерным.

Равномерное - скорость, а в ряде случаев и давление не меняются вдоль потока

Траектория - след движущейся частицы

Л иния тока - линия, в каждой точке которой вектор скорости направлен по касательной. При установившемся движении линия тока совпадает с траекторией движущейся частицы.

Трубка тока - элементарная площадка, через контур которой проведены линии тока.

Элементарная струйка - часть жидкости ограниченная трубкой тока.

Элементарная струйка обладает следующими свойствами:

1. форма элементарной струйки остается неизменной во времени.

2. обмен частицами между отдельными струйками не возможен (вектор скорости направлен по касательной, нормальная составляющая равна 0).

3. скорость и давление во всех точках сечения одинаковы в виду малости

сечения

Виды движения:

Напорным называется движение жидкости со всех сторон ограниченное твердыми стенками.

Безнапорное - часть периметра жидкости не ограничено твердыми стенками, т.е. имеется свободная поверхность.

Свободная струя - поток не ограничен стенками.

19. Расходом называется количество жидкости, проходящее через данное сечение в единицу времени.

dQ = dW / dt = d dS / dt = u d

Q = v 

Расход равен объему эпюры скорости.

Площадь живого сечения - площадь плоского поперечного сечения нормального к направлению движения.

Смоченный периметр - часть периметра, на котором поток соприкасается с твердыми стенками.

R =  / 