Механика сплошных сред. Семенов М.В - 22 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

Ìåõàíèêà ñïëîøíûõ ñðåä
22
– íàâåðõ, ê êîíöó òðóáêè, à ëåã-
êèé äâèæåòñÿ â íàïðàâëåíèè,
ïðîòèâîïîëîæíîì ãðàäèåíòó äàâ-
ëåíèÿ, ò.å. â îáëàñòü ñ ìèíèìàëü-
íûì äàâëåíèåì – âíèç, ê îñè
âðàùåíèÿ. Ïîñëå îñòàíîâêè âðà-
ùåíèÿ òÿæåëûé øàðèê ñíîâà
îïóñêàåòñÿ âíèç, à ëåãêèé âñïëû-
âàåò ââåðõ ïî òðóáêå.
2.7. Ïëàâàíèå òåë:
1) êàðòåçèàíñêèé
“âîäîëàç”
Òåëà, ïîãðóæåííûå â
æèäêîñòü, ïëàâàþò â òîì ñëó-
÷àå, åñëè èõ ñðåäíÿÿ ïëîòíîñòü
ðàâíà ïëîòíîñòè æèäêîñòè. Ïëàâó÷åñòü òåëà ìîæíî ðåãóëèðîâàòü, èçìåíÿÿ åãî
ñðåäíþþ ïëîòíîñòü. Íàïðèìåð, â ïîäâîäíûõ ëîäêàõ ýòî äåëàþò, ïðîäóâàÿ áàë-
ëàñòíûå öèñòåðíû. Ýòîò ïðèíöèï ïëàâàíèÿ òåë ïîä âîäîé ìîæíî ïðîäåìîíñò-
ðèðîâàòü ïðè ïîìîùè óñòðîéñòâà, íàçûâàåìîãî “êàðòåçèàíñêèì âîäîëàçîì”.
Ïðèáîð óñòðîåí ñëåäóþùèì îáðàçîì (ðèñ. 2.7.1).  ãåðìåòè÷íî çàêðûòîé
ðåçèíîâîé ìåìáðàíîé ñòåêëÿííîé êîëáå, íàïîëíåííîé âîäîé, ïëàâàåò ïåðåâåð-
íóòàÿ ïðîáèðêà, ÷àñòè÷íî
çàïîëíåííàÿ âîçäóõîì. Â
íèæíåé ÷àñòè ïðîáèðêè
÷åðåç çàòûêàþùóþ åå
ïðîáêó ïðîïóùåíà ñòåê-
ëÿííàÿ òðóáêà ñ îòòÿæêà-
ìè, êîòîðûå èçîãíóòû ïîä
ïðÿìûì óãëîì è îáðàçóþò
ñîïëà ñåãíåðîâà êîëåñà.
Ïðè íàæàòèè íà ìåìáðàíó
ñâåðõó äàâëåíèå âíóòðè
æèäêîñòè óâåëè÷èâàåòñÿ,
æèäêîñòü çàòåêàåò â ïðî-
áèðêó, ñðåäíÿÿ ïëîòíîñòü
ïðîáèðêè ñ æèäêîñòüþ
óâåëè÷èâàåòñÿ, è “âîäî-
ëàç” òîíåò. Ïðè óìåíüøå-
íèè äàâëåíèÿ íà ìåìáðà-
íó æèäêîñòü âûòåêàåò èç
ïðîáèðêè, îáúåì âîçäóõà
â íåé óâåëè÷èâàåòñÿ, è
“âîäîëàç” âñïëûâàåò.
Èñòå÷åíèå âîäû èç ñîïåë ñåãíåðîâà êîëåñà ïðè âñïëûòèè “âîäîëàçà”
ïðèâîäèò ê åãî çàêðó÷èâàíèþ. Ýòîò ýôôåêò èñïîëüçóþò äëÿ ñîçäàíèÿ çàáàâíîé
èãðóøêè. “Âîäîëàç” âûäóâàåòñÿ èç ñòåêëà â âèäå ïîëîãî ÷åðòèêà, à òðóáî÷êà,
÷åðåç êîòîðóþ âòåêàåò è âûòåêàåò âîäà, äåëàåòñÿ â âèäå õâîñòà, îáåðíóòîãî
âîêðóã òåëà ÷åðòèêà. Åñëè ïîìåñòèòü òàêóþ èãðóøêó â çàêðûòóþ ïëàñòèêîâóþ
Ðèñ.2.6.2.
Ðèñ.2.7.1.
22                                          Ìåõàíèêà ñïëîøíûõ ñðåä
                                            – íàâåðõ, ê êîíöó òðóáêè, à ëåã-
                                            êèé äâèæåòñÿ â íàïðàâëåíèè,
                                            ïðîòèâîïîëîæíîì ãðàäèåíòó äàâ-
                                            ëåíèÿ, ò.å. â îáëàñòü ñ ìèíèìàëü-
                                            íûì äàâëåíèåì – âíèç, ê îñè
                                            âðàùåíèÿ. Ïîñëå îñòàíîâêè âðà-
                                            ùåíèÿ òÿæåëûé øàðèê ñíîâà
                                            îïóñêàåòñÿ âíèç, à ëåãêèé âñïëû-
                                            âàåò ââåðõ ïî òðóáêå.

                                                    2.7. Ïëàâàíèå òåë:
                                                    1) êàðòåçèàíñêèé
                                            “âîäîëàç”
                                                    Òåëà, ïîãðóæåííûå â
                  Ðèñ.2.6.2.                æèäêîñòü, ïëàâàþò â òîì ñëó-
                                            ÷àå, åñëè èõ ñðåäíÿÿ ïëîòíîñòü
ðàâíà ïëîòíîñòè æèäêîñòè. Ïëàâó÷åñòü òåëà ìîæíî ðåãóëèðîâàòü, èçìåíÿÿ åãî
ñðåäíþþ ïëîòíîñòü. Íàïðèìåð, â ïîäâîäíûõ ëîäêàõ ýòî äåëàþò, ïðîäóâàÿ áàë-
ëàñòíûå öèñòåðíû. Ýòîò ïðèíöèï ïëàâàíèÿ òåë ïîä âîäîé ìîæíî ïðîäåìîíñò-
ðèðîâàòü ïðè ïîìîùè óñòðîéñòâà, íàçûâàåìîãî “êàðòåçèàíñêèì âîäîëàçîì”.
       Ïðèáîð óñòðîåí ñëåäóþùèì îáðàçîì (ðèñ. 2.7.1).  ãåðìåòè÷íî çàêðûòîé
ðåçèíîâîé ìåìáðàíîé ñòåêëÿííîé êîëáå, íàïîëíåííîé âîäîé, ïëàâàåò ïåðåâåð-
                                                  íóòàÿ ïðîáèðêà, ÷àñòè÷íî
                                                  çàïîëíåííàÿ âîçäóõîì. Â
                                                  íèæíåé ÷àñòè ïðîáèðêè
                                                  ÷åðåç çàòûêàþùóþ åå
                                                  ïðîáêó ïðîïóùåíà ñòåê-
                                                  ëÿííàÿ òðóáêà ñ îòòÿæêà-
                                                  ìè, êîòîðûå èçîãíóòû ïîä
                                                  ïðÿìûì óãëîì è îáðàçóþò
                                                  ñîïëà ñåãíåðîâà êîëåñà.
                                                  Ïðè íàæàòèè íà ìåìáðàíó
                                                  ñâåðõó äàâëåíèå âíóòðè
                                                  æèäêîñòè óâåëè÷èâàåòñÿ,
                                                  æèäêîñòü çàòåêàåò â ïðî-
                                                  áèðêó, ñðåäíÿÿ ïëîòíîñòü
                                                  ïðîáèðêè ñ æèäêîñòüþ
                                                  óâåëè÷èâàåòñÿ, è “âîäî-
                                                  ëàç” òîíåò. Ïðè óìåíüøå-
                                                  íèè äàâëåíèÿ íà ìåìáðà-
                                                  íó æèäêîñòü âûòåêàåò èç
                                                  ïðîáèðêè, îáúåì âîçäóõà
                    Ðèñ.2.7.1.                    â íåé óâåëè÷èâàåòñÿ, è
                                                  “âîäîëàç” âñïëûâàåò.
       Èñòå÷åíèå âîäû èç ñîïåë ñåãíåðîâà êîëåñà ïðè âñïëûòèè “âîäîëàçà”
ïðèâîäèò ê åãî çàêðó÷èâàíèþ. Ýòîò ýôôåêò èñïîëüçóþò äëÿ ñîçäàíèÿ çàáàâíîé
èãðóøêè. “Âîäîëàç” âûäóâàåòñÿ èç ñòåêëà â âèäå ïîëîãî ÷åðòèêà, à òðóáî÷êà,
÷åðåç êîòîðóþ âòåêàåò è âûòåêàåò âîäà, äåëàåòñÿ â âèäå õâîñòà, îáåðíóòîãî
âîêðóã òåëà ÷åðòèêà. Åñëè ïîìåñòèòü òàêóþ èãðóøêó â çàêðûòóþ ïëàñòèêîâóþ