Уравнение Бернулли для стационарного потока жидкости или газа и его следствия.)

Закон Бернулли является следствием закона сохранения энергии для стационарного потока идеальной (то есть без внутреннего трения) несжимаемой жидкости.

Дифференциальное уравнение Бернулли:

Обыкновенное дифференциальное уравнение вида:

называется уравнением Бернулли (при или получаем неоднородное или однородное линейное уравнение). При является частным случаем уравнения Риккати. Названо в честь Якоба Бернулли, опубликовавшего это уравнение в 1695 году. Метод решения с помощью замены, сводящей это уравнение к линейному, нашёл его брат Иоганн Бернулли в 1697 году.

ЗАКОН БЕРНУЛЛИ для стабильно текущего потока (газа или жидкости) сумма давления, кинетической энергии на единицу объема и потенциальной энергии на единицу объема является постоянной в любой точке потока. Пользуясь этим соотношением, которое было сформулировано Даниэлем БЕРНУЛЛИ, можно определять скорость жидкость путем измерения ее давления в двух точках, например, при ПОМОЩИ МАНОМЕТРА ИЛИ ТРУБКИ ПИТО. Движение газа подчиняется закону сохранения механической энергии. Если пренебречь вязкостью и если поток движется по прямой, этот принцип указывает на создание эффекта, описываемого законом Бернулли: когда скорость течения возрастает (например, если трубку сузить на каком-нибудь ее участке), то давление падает. Именно этим объясняется известное явление, когда газ, выходящий из какого-либо отверстия (например, дымовой трубы) засасывается обтекающим его быстрым потоком другого газа.

Конспект Силы трения). (Виды трения. Коэффициент трения. Работа против сил трения.)

Тре́ние — процесс взаимодействия тел при их относительном движении (смещении) либо при движении тела в газообразной или жидкой среде. По-другому называется фрикционным взаимодействием (англ. friction). Изучением процессов трения занимается раздел физики, который называется механикой фрикционного взаимодействия, или трибологией.

Сила трения:

Виды

При наличии относительного движения двух контактирующих тел силы трения, возникающие при их взаимодействии, можно подразделить на:

• Трение скольжения — сила, возникающая при поступательном перемещении одного из контактирующих/взаимодействующих тел относительно другого и действующая на это тело в направлении, противоположном направлению скольжения.
• Трение качения — момент сил, возникающий при качении одного из двух контактирующих/взаимодействующих тел относительно другого.
• Трение покоя — сила, возникающая между двумя контактирующими телами и препятствующая возникновению относительного движения. Эту силу необходимо преодолеть для того, чтобы привести два контактирующих тела в движение друг относительно друга. Возникает при микроперемещениях (например, при деформации) контактирующих тел. Она действует в направлении, противоположном направлению возможного относительного движения.

В физике взаимодействия трения принято разделять на:

• сухое, когда взаимодействующие твёрдые тела не разделены никакими дополнительными слоями/смазками (в том числе и твердыми смазочными материалами) — очень редко встречающийся на практике случай. Характерная отличительная черта сухого трения — наличие значительной силы трения покоя;
• граничное, когда в области контакта могут содержаться слои и участки различной природы (окисные плёнки, жидкость и так далее) — наиболее распространённый случай при трении скольжения.
• смешанное, когда область контакта содержит участки сухого и жидкостного трения;
• жидкостное (вязкое), при взаимодействии тел, разделённых слоем твёрдого тела (порошком графита), жидкости или газа (смазки) различной толщины — как правило, встречается при трении качения, когда твёрдые тела погружены в жидкость, величина вязкого трения характеризуется вязкостью среды;
• эластогидродинамическое, когда решающее значение имеет внутреннее трение в смазывающем материале. Возникает при увеличении относительных скоростей перемещения.

Работа против сил трения:

Если тело движется с постоянной скоростью (равномерно) против сил трения, то над ним совершается работа
W = Fs. При этом сила F совпадает по направлению с перемещением s и равна по величине силе трения F_тр. Работа против сил трения превращается в тепловую энергию.

Здесь:
W — работа против сил трения (Джоуль),
F_тр — сила трения (Ньютон),
μ — коэффициент трения,
F_норм — сила нормального давления (Ньютон),
s — перемещение (метр),

47) (Упругое взаимодействие тел. Закон Гука. Виды упругой деформации и формулы
вычисления. Энергия упругой деформации.)

Зако́н Гу́ка — Сила упругости, возникающая в теле при его деформации, прямо пропорциональна величине этой деформации.

В виде уравнения закон Гука записывается в следующей форме:

F = –kx, где F — сила упругого сопротивления струны, x — линейное растяжение или сжатие, а k — так называемый коэффициент упругости.

Упругая деформация — деформация, исчезающая после прекращения действий внешних сил. При этом тело принимает первоначальные размеры и форму.

Виды деформации:

Диаграмма, показывающая зависимость между механическим напряжением (σ) и деформацией (ε) обобщённого материала. Слева — упругие деформации, справа — пластические

Наиболее простые виды деформации тела в целом:

• растяжение-сжатие,
• сдвиг,
• изгиб,
• кручение.

В большинстве практических случаев наблюдаемая деформация представляет собой совмещение нескольких одновременных простых деформаций. В конечном счёте, однако, любую деформацию можно свести к двум наиболее простым: растяжению (или сжатию) и сдвигу.