Физические основы механики. Евстифеев В.В - 196 стр.

UptoLike

Рубрика: 

Част
ь жидкости, ограниченная линиями тока, называется трубкой
тока. Выберем трубку тока с сечениями и (рис. 90). Пу
сть за
время
1
S
2
S
t
через сечение протечет объем жидкости
1
S
tvSV
111
, (1)
где скорость жидко
сти в месте сечения .
За то же время через сечение протечет объем
жидко
сти
1
v
1
S
2
S
tvSV
222
, (2)
где скорость жидко
сти в месте сечения .
Поскольку жидкость несжимаема, можно утвер-
ждать, что
2
v
2
S
tvStvS
2211
. (3)
Откуда
2211
vSvS
,
или
const
S
v
. (4)
Формула (4) выражает теорему о неразрывности струи. Из (4) сле-
дует, что при переходе жидкости из широкой части в узкую скорость
ее увеличивается, т. е. она приобретает ускорение. Это возможно
только за счет каких-то сил, действующих на жидкость.
Очевидно, что это действие должно проявиться как давление
внутри жидкости. Следовательно, мы должны предположить, что
давлени
е в текущей жидкости зависит от скорости в отличие от по-
коящейся жидкости, где давление определяется только внешним дав-
лением и высотой столба жидкости над рассматриваемой точкой.
Для покоящейся жидкости по закону Паскаля давление, оказываемое
на некоторый объем жидкости одинаково передается по всему объе-
му этой жидкости.
В текущей жидкости давление бу
дет больше там, где площадь се-
чения трубок тока больше. Протискиваясь через узкое сечение, жид-
кость испытывает всестороннее растяжение, в результате чего давле-
ние понижается и при больших скоростях падает до нуля; происхо-
дит разрыв жидкости. Это явление называется кавитацией.
2
S
1
S
Рис. 90
191
   Часть жидкости, ограниченная линиями тока, называется трубкой
тока. Выберем трубку тока с сечениями S1 и S2 (рис. 90). Пусть за
время t через сечение S1 протечет объем жидкости
                 V1  S1v1t ,              (1)              S2
где v1 – скорость жидкости в месте сечения S1 .
За то же время через сечение S2 протечет объем
жидкости
                 V 2  S2v2 t ,            (2)
где v2 – скорость жидкости в месте сечения S2 .
Поскольку жидкость несжимаема, можно утвер-
ждать, что                                        S1
                S1v1t  S2v2 t .         (3)         Рис. 90

Откуда
                            S1v1  S2v2 ,
или                           Sv  const .                     (4)
   Формула (4) выражает теорему о неразрывности струи. Из (4) сле-
дует, что при переходе жидкости из широкой части в узкую скорость
ее увеличивается, т. е. она приобретает ускорение. Это возможно
только за счет каких-то сил, действующих на жидкость.
   Очевидно, что это действие должно проявиться как давление
внутри жидкости. Следовательно, мы должны предположить, что
давление в текущей жидкости зависит от скорости в отличие от по-
коящейся жидкости, где давление определяется только внешним дав-
лением и высотой столба жидкости над рассматриваемой точкой.
Для покоящейся жидкости по закону Паскаля давление, оказываемое
на некоторый объем жидкости одинаково передается по всему объе-
му этой жидкости.
   В текущей жидкости давление будет больше там, где площадь се-
чения трубок тока больше. Протискиваясь через узкое сечение, жид-
кость испытывает всестороннее растяжение, в результате чего давле-
ние понижается и при больших скоростях падает до нуля; происхо-
дит разрыв жидкости. Это явление называется кавитацией.



                                 191