Что называют трубкой тока
Савельев И.В. Курс общей физики, том I
Загрузить всю книгу
Титульный лист
Главная редакция физико-математической литературы
Механика, колебания и волны,
КУРС ОБЩЕЙ ФИЗИКИ, ТОМ I
Главная цель книги — познакомить студентов прежде всего с основными идеями и методами физики. Особое внимание обращено на разъяснение смысли физических законов и на сознательное применение их. Несмотря на сравнительно небольшой объем, книга представляет собой серьезное руководство, обеспечивающее подготовку, достаточную для успешного усвоения в дальнейшем теоретической физики и других физических дисциплин.
Предисловие к четвертому изданию
При подготовке к настоящему изданию книга была значительно переработана. Написаны заново (полностью или частично) параграфы 7, 17, 18, 22, 27, 33, 36, 37, 40, 43, 68, 88. Существенные добавления или изменения сделаны в параграфах 2, 11, 81, 89, 104, 113.
Ранее, при подготовке ко второму и третьему изданиям были написаны заново параграфы 14, 73, 75. Существенные изменения или добавления были внесены в параграфы 109, 114, 133, 143.
Таким образом, по сравнению с первым изданием облик первого тома заметно изменился. Эти изменения отражают методический опыт, накопленный автором последние десять лет преподавания обшей физики в Московском инженерно-физическом институте.
Ноябрь 1969 г. И. Савельев
Из предисловия к четвертому изданию
Предлагаемая вниманию читателей книга представляет собой первый том учебного пособия по курсу общей физики для втузов. Автор в течение ряда лет преподавал общую физику в Московском инженерно-физическом институте. Естественно поэтому, что пособие он писал имея в виду прежде всего студентов инженерно-физических специальностей втузов.
При написании книги автор стремился познакомить учащихся с основными идеями и методами физической науки, научить их физически мыслить. Поэтому книга не является по своему характеру энциклопедичной, содержание в основном посвящено тому, чтобы разъяснить смысл физических законов и научить сознательно применять их. Не осведомленности читателя по максимально широкому кругу вопросов, а глубоких знаний фундаментальным основам физической пауки — вот что стремился добиться автор.
Трубка тока
Смотреть что такое «Трубка тока» в других словарях:
трубка тока — Трубка тока. трубка тока поверхность тока, проведённая через замкнутый контур С. Поверхность σ, расположенная внутри Т. т. и опирающаяся на контур С, называется её сечением. Если все линии тока внутри Т. т. и на её поверхности нормальны к… … Энциклопедия «Авиация»
трубка тока — Трубка тока. трубка тока поверхность тока, проведённая через замкнутый контур С. Поверхность σ, расположенная внутри Т. т. и опирающаяся на контур С, называется её сечением. Если все линии тока внутри Т. т. и на её поверхности нормальны к… … Энциклопедия «Авиация»
трубка тока — Трубка тока. трубка тока поверхность тока, проведённая через замкнутый контур С. Поверхность σ, расположенная внутри Т. т. и опирающаяся на контур С, называется её сечением. Если все линии тока внутри Т. т. и на её поверхности нормальны к… … Энциклопедия «Авиация»
трубка тока — Трубка тока. трубка тока поверхность тока, проведённая через замкнутый контур С. Поверхность σ, расположенная внутри Т. т. и опирающаяся на контур С, называется её сечением. Если все линии тока внутри Т. т. и на её поверхности нормальны к… … Энциклопедия «Авиация»
ТРУБКА ТОКА — в гидромеханике, трубка, составленная из линий тока, проходящих через точки небольшого замкнутого контура внутри движущейся жидкости. Касательные к линиям тока совпадают с направлением скоростей движения ч ц жидкости, находящихся на этих линиях.… … Физическая энциклопедия
трубка тока — Поверхность тока, проходящая через замкнутый контур. Примечание Если контур охватывает бесконечно малую площадку, то трубка тока называется элементарной. [ГОСТ 23281 78] Тематики аэродинамика летательных аппаратов Обобщающие термины понятия,… … Справочник технического переводчика
ТРУБКА ТОКА — в гидромеханике трубка, составленная из линий тока, проходящих через точки небольшого замкнутого контура внутри движущейся жидкости … Большой Энциклопедический словарь
Трубка тока — поверхность тока, проведённая через замкнутый контур С. Поверхность (σ), расположенная внутри Т. т. и опирающаяся на контур С, называется её сечением. Если все линии тока внутри Т. т. и на её поверхности нормальны к поверхности (σ), то такое… … Энциклопедия техники
трубка тока — трубка тока; отрасл. струйка тока Поверхность тока, проходящая через простой замкнутый контур … Политехнический терминологический толковый словарь
трубка тока — в гидромеханике, трубка, составленная из линий тока, проходящих через точки небольшого замкнутого контура внутри движущейся жидкости. * * * ТРУБКА ТОКА ТРУБКА ТОКА в гидромеханике, трубка, составленная из линий тока (см. ЛИНИЯ ТОКА), проходящих… … Энциклопедический словарь
Трубка тока
Смотреть что такое «Трубка тока» в других словарях:
трубка тока — Трубка тока. трубка тока поверхность тока, проведённая через замкнутый контур С. Поверхность σ, расположенная внутри Т. т. и опирающаяся на контур С, называется её сечением. Если все линии тока внутри Т. т. и на её поверхности нормальны к… … Энциклопедия «Авиация»
трубка тока — Трубка тока. трубка тока поверхность тока, проведённая через замкнутый контур С. Поверхность σ, расположенная внутри Т. т. и опирающаяся на контур С, называется её сечением. Если все линии тока внутри Т. т. и на её поверхности нормальны к… … Энциклопедия «Авиация»
трубка тока — Трубка тока. трубка тока поверхность тока, проведённая через замкнутый контур С. Поверхность σ, расположенная внутри Т. т. и опирающаяся на контур С, называется её сечением. Если все линии тока внутри Т. т. и на её поверхности нормальны к… … Энциклопедия «Авиация»
трубка тока — Трубка тока. трубка тока поверхность тока, проведённая через замкнутый контур С. Поверхность σ, расположенная внутри Т. т. и опирающаяся на контур С, называется её сечением. Если все линии тока внутри Т. т. и на её поверхности нормальны к… … Энциклопедия «Авиация»
ТРУБКА ТОКА — в гидромеханике, трубка, составленная из линий тока, проходящих через точки небольшого замкнутого контура внутри движущейся жидкости. Касательные к линиям тока совпадают с направлением скоростей движения ч ц жидкости, находящихся на этих линиях.… … Физическая энциклопедия
трубка тока — Поверхность тока, проходящая через замкнутый контур. Примечание Если контур охватывает бесконечно малую площадку, то трубка тока называется элементарной. [ГОСТ 23281 78] Тематики аэродинамика летательных аппаратов Обобщающие термины понятия,… … Справочник технического переводчика
ТРУБКА ТОКА — в гидромеханике трубка, составленная из линий тока, проходящих через точки небольшого замкнутого контура внутри движущейся жидкости … Большой Энциклопедический словарь
трубка тока — трубка тока; отрасл. струйка тока Поверхность тока, проходящая через простой замкнутый контур … Политехнический терминологический толковый словарь
трубка тока — в гидромеханике, трубка, составленная из линий тока, проходящих через точки небольшого замкнутого контура внутри движущейся жидкости. * * * ТРУБКА ТОКА ТРУБКА ТОКА в гидромеханике, трубка, составленная из линий тока (см. ЛИНИЯ ТОКА), проходящих… … Энциклопедический словарь
Трубка тока — в гидромеханике, трубка, составленная из линий тока (См. Линии тока), проходящих через точки небольшого замкнутого контура внутри движущейся жидкости. Касательные к линиям тока совпадают с направлением скоростей движения частиц жидкости,… … Большая советская энциклопедия
ТРУБКА ТОКА
Смотреть что такое «ТРУБКА ТОКА» в других словарях:
трубка тока — Трубка тока. трубка тока поверхность тока, проведённая через замкнутый контур С. Поверхность σ, расположенная внутри Т. т. и опирающаяся на контур С, называется её сечением. Если все линии тока внутри Т. т. и на её поверхности нормальны к… … Энциклопедия «Авиация»
трубка тока — Трубка тока. трубка тока поверхность тока, проведённая через замкнутый контур С. Поверхность σ, расположенная внутри Т. т. и опирающаяся на контур С, называется её сечением. Если все линии тока внутри Т. т. и на её поверхности нормальны к… … Энциклопедия «Авиация»
трубка тока — Трубка тока. трубка тока поверхность тока, проведённая через замкнутый контур С. Поверхность σ, расположенная внутри Т. т. и опирающаяся на контур С, называется её сечением. Если все линии тока внутри Т. т. и на её поверхности нормальны к… … Энциклопедия «Авиация»
трубка тока — Трубка тока. трубка тока поверхность тока, проведённая через замкнутый контур С. Поверхность σ, расположенная внутри Т. т. и опирающаяся на контур С, называется её сечением. Если все линии тока внутри Т. т. и на её поверхности нормальны к… … Энциклопедия «Авиация»
ТРУБКА ТОКА — в гидромеханике, трубка, составленная из линий тока, проходящих через точки небольшого замкнутого контура внутри движущейся жидкости. Касательные к линиям тока совпадают с направлением скоростей движения ч ц жидкости, находящихся на этих линиях.… … Физическая энциклопедия
трубка тока — Поверхность тока, проходящая через замкнутый контур. Примечание Если контур охватывает бесконечно малую площадку, то трубка тока называется элементарной. [ГОСТ 23281 78] Тематики аэродинамика летательных аппаратов Обобщающие термины понятия,… … Справочник технического переводчика
Трубка тока — поверхность тока, проведённая через замкнутый контур С. Поверхность (σ), расположенная внутри Т. т. и опирающаяся на контур С, называется её сечением. Если все линии тока внутри Т. т. и на её поверхности нормальны к поверхности (σ), то такое… … Энциклопедия техники
трубка тока — трубка тока; отрасл. струйка тока Поверхность тока, проходящая через простой замкнутый контур … Политехнический терминологический толковый словарь
трубка тока — в гидромеханике, трубка, составленная из линий тока, проходящих через точки небольшого замкнутого контура внутри движущейся жидкости. * * * ТРУБКА ТОКА ТРУБКА ТОКА в гидромеханике, трубка, составленная из линий тока (см. ЛИНИЯ ТОКА), проходящих… … Энциклопедический словарь
Трубка тока — в гидромеханике, трубка, составленная из линий тока (См. Линии тока), проходящих через точки небольшого замкнутого контура внутри движущейся жидкости. Касательные к линиям тока совпадают с направлением скоростей движения частиц жидкости,… … Большая советская энциклопедия
Что называют трубкой тока
Гидродинамика представляет собой раздел механики сплошных сред, в котором изучается движение несжимаемых жидкостей и взаимодействие несжимаемых жидкостей с твердыми телами.
1.6.1. Линии и трубки тока. Неразрывность струи
Рис. 1.6.1. Линии тока в жидкости
Густота линий (отношение числа линий к единичной площадке) пропорциональна величине скорости в данном месте.
Возьмем перпендикулярное к направлению скорости сечение трубки тока S (Рис. 1.6.2).
Рис. 1.6.2. Трубка тока
Предположим, что скорость движения частиц жидкости одинакова во всех точках этого сечения. За время dt через сечение S пройдут все частицы, расстояние которых от S в начальный момент времени не превышает значения vdt. Следовательно, за время dt через сечение S пройдет объем жидкости, равный Svdt, а за единицу времени через сечение S пройдет объем жидкости, равный Sv. Возьмем трубку тока, настолько тонкую, что в каждом ее сечении скорость можно считать постоянной. Если жидкость несжимаема (ее плотность одинакова и не изменяется), то количество жидкости между сечениями S1 и S2 (Рис.1.6.3) будет оставаться неизменным.
Рис. 1.6.3. К теореме о неразрывности струи
Отсюда следует, что объемы жидкости, протекающие за единицу времени через сечения S1 и S2, должны быть одинаковыми (считаем, что через боковую поверхность трубки тока частицы жидкости не проходят):
Рис. 1.6.4. Изменение скорости струи
1.6.2. Уравнение Бернулли
Рассматривая движение жидкостей, во многих случаях можно считать, что перемещение одних частей жидкости относительно других не связано с трением. Жидкость, в которой внутреннее трение (вязкость) полностью отсутствует, называется идеальной.
Выделим в стационарно текущей идеальной жидкости трубку тока малого сечения (Рис.1.6.5). Рассмотрим малый объем жидкости, ограниченной стенками трубки тока и перпендикулярными сечениями S1 и S2. За время Δt этот объем переместится вдоль трубки тока (сечение S1 переместится в положение S1‘, пройдя путь Δl1, сечение S2 переместится в положение S2‘, пройдя путь Δl2). В силу неразрывности струи заштрихованные объемы будут иметь одинаковую величину: ΔV1 = ΔV2 =ΔV.
Рис. 1.6.5. К выводу уравнения Бернулли
Энергия каждой частицы жидкости складывается из ее кинетической энергии и потенциальной энергии в поле силы тяжести. Вследствие стационарности течения частица, находящаяся спустя время Δt в любой из точек незаштрихованного объема (например, в точке О), имеет такую же скорость, какую имела частица, находившаяся в той же точке в начальный момент времени. Поэтому приращение энергии ΔЕ можно вычислить как разность энергий заштрихованных объемов ΔV1 и ΔV2.
В идеальной жидкости силы трения отсутствуют. Поэтому приращение энергии (1.6.2) должно равняться работе, совершаемой над выделенным объемом силами давления. Силы давления на боковую поверхность перпендикулярны в каждой точке к направлению перемещения частиц, к которым оно приложены, и работы не совершают. Отлична от нуля лишь работа сил давления, приложенных к сечениям S1 и S2:
Приравнивая (1.6.2) и (1.6.3), после упрощения получим:
Сечения S1 и S2 были взяты совершенно произвольно. Поэтому полученный результат можно сформулировать следующим образом: в стационарно текущей идеальной жидкости вдоль любой линии тока выполняется условие:
Пусть жидкость течет так, что скорость имеет во всех точках одинаковую величину. Тогда будет выполняться равенство:
откуда следует, что распределение давления в этом случае будет таким же, как и в покоящейся жидкости.
Для жидкости, текущей горизонтально, выполняется:
т.е. давление оказывается меньшим в тех точках, где скорость больше.
1.6.3. Силы внутреннего трения
Всем реальным жидкостям и газам присуща вязкость, или внутреннее трение. Вязкость проявляется в том, что возникшее в жидкости или газе движение после прекращения действия причин, его вызвавших, постепенно прекращается.
Рассмотрим такой опыт. Пусть в жидкость погружены две параллельные друг другу пластины (Рис. 1.6.6), линейные размеры которых значительно превосходят расстояние d между ними.
Рис. 1.6.6. Внутреннее трение в жидкостях
Из опыта следует, что выполняется:
Если исследовать скорость частиц жидкости в разных слоях, то оказывается, что она изменяется в направлении z, перпендикулярном к пластинам, по линейному закону:
Действительно, частицы жидкости, непосредственно соприкасающиеся с пластинами, как бы прилипают к ним и движутся с той же скоростью, что и пластины. Из (1.6.9) следует:
Подставляя (1.6.10) в (1.6.8), имеем:
Следовательно, сила трения пропорциональна градиенту скорости.
Единицей вязкости в СИ является такая вязкость, при которой градиент скорости, равный 1 м/с на 1 м, приводит к возникновению силы внутреннего трения в 1 Н на 1 м² поверхности касания слоев (1 Н·с/м²). В СГС единицей вязкости служит 1 пуаз (пз), равный такая вязкость, при которой градиент скорости, равный 1 см/с на 1 см, приводит к возникновению силы внутреннего трения в 1 дин на 1 см² поверхности касания слоев. 1 Н·с/м² = 10 пз.
Коэффициент вязкости зависит от температуры, причем у жидкостей вязкость сильно уменьшается с температурой, у газов, напротив, коэффициент вязкости с температурой возрастает. Такое различие указывает на различие механизма внутреннего трения в жидкостях и газах. При повышении температуры сильно возрастает подвижность молекул в жидкости, что и влечет уменьшение ее вязкости.
© ФГОУ ВПО Красноярский государственный аграрный университет, 2013