🗊Презентация Энергия движения твёрдого тела

Категория: Физика
Нажмите для полного просмотра!
Энергия движения твёрдого тела, слайд №1Энергия движения твёрдого тела, слайд №2Энергия движения твёрдого тела, слайд №3Энергия движения твёрдого тела, слайд №4Энергия движения твёрдого тела, слайд №5Энергия движения твёрдого тела, слайд №6Энергия движения твёрдого тела, слайд №7Энергия движения твёрдого тела, слайд №8Энергия движения твёрдого тела, слайд №9Энергия движения твёрдого тела, слайд №10Энергия движения твёрдого тела, слайд №11Энергия движения твёрдого тела, слайд №12Энергия движения твёрдого тела, слайд №13Энергия движения твёрдого тела, слайд №14Энергия движения твёрдого тела, слайд №15Энергия движения твёрдого тела, слайд №16Энергия движения твёрдого тела, слайд №17Энергия движения твёрдого тела, слайд №18Энергия движения твёрдого тела, слайд №19Энергия движения твёрдого тела, слайд №20Энергия движения твёрдого тела, слайд №21Энергия движения твёрдого тела, слайд №22Энергия движения твёрдого тела, слайд №23Энергия движения твёрдого тела, слайд №24Энергия движения твёрдого тела, слайд №25Энергия движения твёрдого тела, слайд №26Энергия движения твёрдого тела, слайд №27Энергия движения твёрдого тела, слайд №28Энергия движения твёрдого тела, слайд №29Энергия движения твёрдого тела, слайд №30Энергия движения твёрдого тела, слайд №31Энергия движения твёрдого тела, слайд №32Энергия движения твёрдого тела, слайд №33Энергия движения твёрдого тела, слайд №34Энергия движения твёрдого тела, слайд №35Энергия движения твёрдого тела, слайд №36Энергия движения твёрдого тела, слайд №37Энергия движения твёрдого тела, слайд №38Энергия движения твёрдого тела, слайд №39Энергия движения твёрдого тела, слайд №40Энергия движения твёрдого тела, слайд №41Энергия движения твёрдого тела, слайд №42Энергия движения твёрдого тела, слайд №43Энергия движения твёрдого тела, слайд №44Энергия движения твёрдого тела, слайд №45Энергия движения твёрдого тела, слайд №46Энергия движения твёрдого тела, слайд №47Энергия движения твёрдого тела, слайд №48Энергия движения твёрдого тела, слайд №49Энергия движения твёрдого тела, слайд №50Энергия движения твёрдого тела, слайд №51Энергия движения твёрдого тела, слайд №52Энергия движения твёрдого тела, слайд №53Энергия движения твёрдого тела, слайд №54Энергия движения твёрдого тела, слайд №55Энергия движения твёрдого тела, слайд №56Энергия движения твёрдого тела, слайд №57Энергия движения твёрдого тела, слайд №58Энергия движения твёрдого тела, слайд №59Энергия движения твёрдого тела, слайд №60Энергия движения твёрдого тела, слайд №61Энергия движения твёрдого тела, слайд №62Энергия движения твёрдого тела, слайд №63Энергия движения твёрдого тела, слайд №64Энергия движения твёрдого тела, слайд №65Энергия движения твёрдого тела, слайд №66Энергия движения твёрдого тела, слайд №67Энергия движения твёрдого тела, слайд №68Энергия движения твёрдого тела, слайд №69Энергия движения твёрдого тела, слайд №70Энергия движения твёрдого тела, слайд №71Энергия движения твёрдого тела, слайд №72Энергия движения твёрдого тела, слайд №73Энергия движения твёрдого тела, слайд №74Энергия движения твёрдого тела, слайд №75Энергия движения твёрдого тела, слайд №76Энергия движения твёрдого тела, слайд №77Энергия движения твёрдого тела, слайд №78Энергия движения твёрдого тела, слайд №79Энергия движения твёрдого тела, слайд №80
Скачать

Содержание ▲

Вы можете ознакомиться и скачать презентацию на тему Энергия движения твёрдого тела. Доклад-сообщение содержит 80 слайдов. Презентации для любого класса можно скачать бесплатно. Если материал и наш сайт презентаций Mypresentation Вам понравились – поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте в закладки в своем браузере.

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1


Механика. Лектор: Парахин А.С., к. ф.-м. наук, доцент.
Описание слайда:
Механика. Лектор: Парахин А.С., к. ф.-м. наук, доцент.

Слайд 2


6.2.4. Энергия движения твёрдого тела. Согласно формуле скоростей твёрдого тела . Тогда полная кинетическая энергия т.т. может быть представлена следующим образом .
Описание слайда:
6.2.4. Энергия движения твёрдого тела. Согласно формуле скоростей твёрдого тела . Тогда полная кинетическая энергия т.т. может быть представлена следующим образом .

Слайд 3


Кинетическая энергия поступательного движения т.т. Первое слагаемое справа можно представить следующим образом . Оно представляет собой кинетическую энергию поступательного движения т.т.
Описание слайда:
Кинетическая энергия поступательного движения т.т. Первое слагаемое справа можно представить следующим образом . Оно представляет собой кинетическую энергию поступательного движения т.т.

Слайд 4


Второе слагаемое. Второе слагаемое преобразуем с учётом того факта, что для всех частиц т.т. одинаковыми являются скорости и , их можно вынести за знак суммы
Описание слайда:
Второе слагаемое. Второе слагаемое преобразуем с учётом того факта, что для всех частиц т.т. одинаковыми являются скорости и , их можно вынести за знак суммы

Слайд 5


Для центра масс… Под знаком суммы согласно определению радиус-вектора центра масс стоит произведение массы всего т.т. на радиус-вектор ц.м. Если в качестве начальной точки выбрать ц.м., то радиус-вектор ц.м. будет равен нулю. В этом случае нужно положить .
Описание слайда:
Для центра масс… Под знаком суммы согласно определению радиус-вектора центра масс стоит произведение массы всего т.т. на радиус-вектор ц.м. Если в качестве начальной точки выбрать ц.м., то радиус-вектор ц.м. будет равен нулю. В этом случае нужно положить .

Слайд 6


Третье слагаемое. В третьем слагаемом снова вынесем угловую скорость за знак суммы, кроме того, учтём, что . Тогда . Это есть кинетическая энергия вращательного движения т.т.
Описание слайда:
Третье слагаемое. В третьем слагаемом снова вынесем угловую скорость за знак суммы, кроме того, учтём, что . Тогда . Это есть кинетическая энергия вращательного движения т.т.

Слайд 7


Схема расчёта.
Описание слайда:
Схема расчёта.

Слайд 8


Полная энергия т.т. Таким образом, кинетическая энергия т.т. может быть представлена двумя слагаемыми . Это теорема Кёнига. А полная энергия – тремя .
Описание слайда:
Полная энергия т.т. Таким образом, кинетическая энергия т.т. может быть представлена двумя слагаемыми . Это теорема Кёнига. А полная энергия – тремя .

Слайд 9


Закон изменения полной энергии т.т. Для движения т.т. справедлив закон изменения и сохранения полной энергии. Отличием от этих законов для материальной точки является только наличие дополнительного слагаемого – кинетической энергии вращательного движения т.т. .
Описание слайда:
Закон изменения полной энергии т.т. Для движения т.т. справедлив закон изменения и сохранения полной энергии. Отличием от этих законов для материальной точки является только наличие дополнительного слагаемого – кинетической энергии вращательного движения т.т. .

Слайд 10


6.3.Столкновение (удар) тел. Определение. Удар называется неупругим, если после удара тела движутся вместе. Расчёт неупругого удара основан на законе сохранения импульса: импульс тел до удара равен импульсу тел после удара.
Описание слайда:
6.3.Столкновение (удар) тел. Определение. Удар называется неупругим, если после удара тела движутся вместе. Расчёт неупругого удара основан на законе сохранения импульса: импульс тел до удара равен импульсу тел после удара.

Слайд 11


Скорость тел после удара. Пусть – масса и скорость первого тела до удара, – масса и скорость второго тела до удара. Если удар неупругий, после удара тела будут двигаться вместе и скорость у них будет общая. Обозначим её просто Тогда
Описание слайда:
Скорость тел после удара. Пусть – масса и скорость первого тела до удара, – масса и скорость второго тела до удара. Если удар неупругий, после удара тела будут двигаться вместе и скорость у них будет общая. Обозначим её просто Тогда

Слайд 12


Выделение тепла. При неупругом ударе кинетическая энергия тел не сохраняется, её часть переходит в тепло. Progr D: Progr E: Progr F: Progr G: Progr H:
Описание слайда:
Выделение тепла. При неупругом ударе кинетическая энергия тел не сохраняется, её часть переходит в тепло. Progr D: Progr E: Progr F: Progr G: Progr H:

Слайд 13


Кинетическая энергия относительного движения тел. Подставив в это выражение скорость после удара, найдём Таким образом, выделившееся тепло равно кинетической энергии относительного движения тел.
Описание слайда:
Кинетическая энергия относительного движения тел. Подставив в это выражение скорость после удара, найдём Таким образом, выделившееся тепло равно кинетической энергии относительного движения тел.

Слайд 14


Упругий удар. Определение. Упругим ударом называется удар, при котором сохраняется кинетическая энергия тел. Пусть снова – масса и скорость первого тела до удара, – масса и скорость второго тела до удара.
Описание слайда:
Упругий удар. Определение. Упругим ударом называется удар, при котором сохраняется кинетическая энергия тел. Пусть снова – масса и скорость первого тела до удара, – масса и скорость второго тела до удара.

Слайд 15


Закон сохранения импульса и кинетической энергии. Если удар упругий тела после удара будут двигаться по-отдельности с разными скоростями. Поэтому закон сохранения импульса будет иметь вид: Однако для отыскания двух неизвестных нужно два уравнения. Второе – ЗСКЭ.
Описание слайда:
Закон сохранения импульса и кинетической энергии. Если удар упругий тела после удара будут двигаться по-отдельности с разными скоростями. Поэтому закон сохранения импульса будет иметь вид: Однако для отыскания двух неизвестных нужно два уравнения. Второе – ЗСКЭ.

Слайд 16


Преобразование системы уравнений. В обоих уравнениях перенесём переменные с индексом 1 влево, с индексом 2 – вправо.
Описание слайда:
Преобразование системы уравнений. В обоих уравнениях перенесём переменные с индексом 1 влево, с индексом 2 – вправо.

Слайд 17


Преобразование системы уравнений. Будем считать, что тела движутся вдоль одной прямой. Выберем эту прямую за ось ox и спроецируем на неё закон сохранения импульса:
Описание слайда:
Преобразование системы уравнений. Будем считать, что тела движутся вдоль одной прямой. Выберем эту прямую за ось ox и спроецируем на неё закон сохранения импульса:

Слайд 18


Преобразование системы уравнений. Вынесем массы за скобки, сократим во втором уравнении на 2 и разделим второе уравнение на первое, предварительно распишем разность квадратов на разность и сумму:
Описание слайда:
Преобразование системы уравнений. Вынесем массы за скобки, сократим во втором уравнении на 2 и разделим второе уравнение на первое, предварительно распишем разность квадратов на разность и сумму:

Слайд 19


Решение системы уравнений. Умножим теперь второе уравнение на массу первого тела и сложим с первым уравнением: Откуда и находим скорость второго тела после удара:
Описание слайда:
Решение системы уравнений. Умножим теперь второе уравнение на массу первого тела и сложим с первым уравнением: Откуда и находим скорость второго тела после удара:

Слайд 20


Решение системы уравнений. Откуда и находим скорость второго тела после удара: Аналогично:
Описание слайда:
Решение системы уравнений. Откуда и находим скорость второго тела после удара: Аналогично:

Слайд 21


Анализ решения. Если, то Тела меняются скоростями. В частности если скорость второго тела была равна нулю, то после удара остановится первый шар. Progr D: Progr E: Progr F: Progr G: Progr H:
Описание слайда:
Анализ решения. Если, то Тела меняются скоростями. В частности если скорость второго тела была равна нулю, то после удара остановится первый шар. Progr D: Progr E: Progr F: Progr G: Progr H:

Слайд 22


7. Механика жидкостей и газов. 7.1. Кинематика жидкостей и газов. Уравнение непрерывности. Определение. Жидкостью называется система материальных точек, взаимодействие которых таково, что частицы могут перемещаться друг относительно друга, но число частиц в единице объёма жидкости остаётся неизменным. Т.о. жидкость сохраняет свой объём, но не сохраняет своей формы. Она принимает форму сосуда, в который налита.
Описание слайда:
7. Механика жидкостей и газов. 7.1. Кинематика жидкостей и газов. Уравнение непрерывности. Определение. Жидкостью называется система материальных точек, взаимодействие которых таково, что частицы могут перемещаться друг относительно друга, но число частиц в единице объёма жидкости остаётся неизменным. Т.о. жидкость сохраняет свой объём, но не сохраняет своей формы. Она принимает форму сосуда, в который налита.

Слайд 23


Определение газов. Определение. Газом называется система материальных точек, взаимодействие между которыми не накладывает ограничений на взаимное перемещение частиц. Газы не сохраняют ни форму, ни объём.
Описание слайда:
Определение газов. Определение. Газом называется система материальных точек, взаимодействие между которыми не накладывает ограничений на взаимное перемещение частиц. Газы не сохраняют ни форму, ни объём.

Слайд 24


Давление. Для характеристики движения газов или жидкостей вводят понятие поля давлений и поля скоростей. Определение. Давлением внутри жидкости или газа называется физическая величина, численно равная силе, действующей на единицу площадки, расположенной перпендикулярно силе. Обозначается давление и по определению .
Описание слайда:
Давление. Для характеристики движения газов или жидкостей вводят понятие поля давлений и поля скоростей. Определение. Давлением внутри жидкости или газа называется физическая величина, численно равная силе, действующей на единицу площадки, расположенной перпендикулярно силе. Обозначается давление и по определению .

Слайд 25


Следствия из определения давления. 1. Давление скалярная величина. 2. Размерность. Измеряется давление в единицах силы, делённых на единицу площади. Эта единица называется Паскаль. В общем случае давление зависит от времени и координат: .
Описание слайда:
Следствия из определения давления. 1. Давление скалярная величина. 2. Размерность. Измеряется давление в единицах силы, делённых на единицу площади. Эта единица называется Паскаль. В общем случае давление зависит от времени и координат: .

Слайд 26


Поле давлений. Определение. Говорят, что в некотором пространстве задано поле давлений, если каждой точке этой области поставлено в соответствие число, равное давлению в этой точке.
Описание слайда:
Поле давлений. Определение. Говорят, что в некотором пространстве задано поле давлений, если каждой точке этой области поставлено в соответствие число, равное давлению в этой точке.

Слайд 27


Поле скоростей. Определение. Говорят, что задано поле скоростей течения жидкости или газа, если каждой точке пространства поставлен в соответствие вектор скорости, указывающий быстроту и направление движения частиц жидкости или газа, находящихся в данной точке пространства. В общем случае поле скоростей зависит и от координат и от времени. .
Описание слайда:
Поле скоростей. Определение. Говорят, что задано поле скоростей течения жидкости или газа, если каждой точке пространства поставлен в соответствие вектор скорости, указывающий быстроту и направление движения частиц жидкости или газа, находящихся в данной точке пространства. В общем случае поле скоростей зависит и от координат и от времени. .

Слайд 28


Состояние жидкости. Если поле скоростей не зависит от времени, оно называется стационарным. Течение в этом случае тоже называется стационарным. Если скорость течения жидкости во всех точках пространства равна нулю, состояние называется статическим.
Описание слайда:
Состояние жидкости. Если поле скоростей не зависит от времени, оно называется стационарным. Течение в этом случае тоже называется стационарным. Если скорость течения жидкости во всех точках пространства равна нулю, состояние называется статическим.

Слайд 29


Линия тока. В процессе течения частицы жидкости или газа описывают некоторую кривую. Определение. Кривая, касательная в каждой точке к которой совпадает по направлению со скоростью течения жидкости или газа в этой точке, называется линией тока жидкости или газа. Для стационарного течения линия тока совпадают с траекториями движения частиц в данной точке.
Описание слайда:
Линия тока. В процессе течения частицы жидкости или газа описывают некоторую кривую. Определение. Кривая, касательная в каждой точке к которой совпадает по направлению со скоростью течения жидкости или газа в этой точке, называется линией тока жидкости или газа. Для стационарного течения линия тока совпадают с траекториями движения частиц в данной точке.

Слайд 30


Трубка тока. Выберем в пространстве некоторый контур и через одну из его точек проведём линию тока. Заставим точку обежать весь контур. Пространство, заключённое внутри поверхности, описанной этой линией тока, называется трубкой тока, а сама поверхность называется стенкой трубки тока. Progr D: Progr E: Progr F: Progr G:
Описание слайда:
Трубка тока. Выберем в пространстве некоторый контур и через одну из его точек проведём линию тока. Заставим точку обежать весь контур. Пространство, заключённое внутри поверхности, описанной этой линией тока, называется трубкой тока, а сама поверхность называется стенкой трубки тока. Progr D: Progr E: Progr F: Progr G:

Слайд 31


Свойство стенки трубки тока. Стенка трубки характерна тем, что частицы, находящиеся на ней движутся по касательной к стенке и поэтому не могут её пересечь. Это значит, что зайти внутрь трубки тока или выйти из неё частицы могут только через основание трубки, но не через её стенки.
Описание слайда:
Свойство стенки трубки тока. Стенка трубки характерна тем, что частицы, находящиеся на ней движутся по касательной к стенке и поэтому не могут её пересечь. Это значит, что зайти внутрь трубки тока или выйти из неё частицы могут только через основание трубки, но не через её стенки.

Слайд 32


Закон сохранения числа частиц в потоке. Отсюда следует, что в стационарном потоке количество частиц, заключённых внутри трубки тока между неподвижными её основаниями, будет оставаться с течением времени величиной постоянной. Иначе говоря, сколько частиц внутрь трубки тока войдёт, столько за это же время из неё выйдет через другое основание. Это утверждение выражает закон сохранения числа частиц в потоке.
Описание слайда:
Закон сохранения числа частиц в потоке. Отсюда следует, что в стационарном потоке количество частиц, заключённых внутри трубки тока между неподвижными её основаниями, будет оставаться с течением времени величиной постоянной. Иначе говоря, сколько частиц внутрь трубки тока войдёт, столько за это же время из неё выйдет через другое основание. Это утверждение выражает закон сохранения числа частиц в потоке.

Слайд 33


Уравнение непрерывности потока.
Описание слайда:
Уравнение непрерывности потока.

Слайд 34


Перемещение сечений трубки тока. Пусть за некоторое время частицы, находящиеся вблизи сечения , переместились на некоторое расстояние в новое положение вблизи сечения . За это же время частицы, находящиеся вблизи сечения , переместятся на некоторое расстояние в некоторое новое положение вблизи сечения .
Описание слайда:
Перемещение сечений трубки тока. Пусть за некоторое время частицы, находящиеся вблизи сечения , переместились на некоторое расстояние в новое положение вблизи сечения . За это же время частицы, находящиеся вблизи сечения , переместятся на некоторое расстояние в некоторое новое положение вблизи сечения .

Слайд 35


Число вошедших и вышедших частиц. Если концентрация частиц жидкости или газа вблизи сечения равна , число частиц, вошедших внутрь трубки тока, равно. Аналогично можно выразить число частиц, вышедших из трубки через сечение .
Описание слайда:
Число вошедших и вышедших частиц. Если концентрация частиц жидкости или газа вблизи сечения равна , число частиц, вошедших внутрь трубки тока, равно. Аналогично можно выразить число частиц, вышедших из трубки через сечение .

Слайд 36


Сохранение числа частиц. Согласно закону сохранения числа частиц количество вошедших и вышедших частиц должно быть одинаково, т.е. Разделим это равенство на общий промежуток времени .
Описание слайда:
Сохранение числа частиц. Согласно закону сохранения числа частиц количество вошедших и вышедших частиц должно быть одинаково, т.е. Разделим это равенство на общий промежуток времени .

Слайд 37


Уравнение непрерывности. Но отношение пути, пройденного частицами за некоторый промежуток времени к этому промежутку, равно их скорости, так что можно записать . Это утверждение также выражает закон сохранения числа частиц, но в этом виде он называется уравнением непрерывности.
Описание слайда:
Уравнение непрерывности. Но отношение пути, пройденного частицами за некоторый промежуток времени к этому промежутку, равно их скорости, так что можно записать . Это утверждение также выражает закон сохранения числа частиц, но в этом виде он называется уравнением непрерывности.

Слайд 38


Закон сохранения массы. Если массы частиц в потоке не меняются, то можно умножить закон сохранения частиц на массу одной частицы, тогда получится уравнение , которое тоже называется уравнением непрерывности, но выражает уже закон сохранения массы в потоке. Здесь и - плотности жидкости или газа в начале трубки тока и в конце соответственно.
Описание слайда:
Закон сохранения массы. Если массы частиц в потоке не меняются, то можно умножить закон сохранения частиц на массу одной частицы, тогда получится уравнение , которое тоже называется уравнением непрерывности, но выражает уже закон сохранения массы в потоке. Здесь и - плотности жидкости или газа в начале трубки тока и в конце соответственно.

Слайд 39


Уравнение непрерывности потока несжимаемой жидкости. Если жидкость несжимаема, то , и тогда уравнение непрерывности примет вид , Это утверждение называется уравнением непрерывности для несжимаемой жидкости и выражает закон сохранения объёма жидкости. Оно гласит: «Объём жидкости, втекающей внутрь трубки тока за единицу времени, равен объёму жидкости, вытекающей из трубки тока за единицу времени».
Описание слайда:
Уравнение непрерывности потока несжимаемой жидкости. Если жидкость несжимаема, то , и тогда уравнение непрерывности примет вид , Это утверждение называется уравнением непрерывности для несжимаемой жидкости и выражает закон сохранения объёма жидкости. Оно гласит: «Объём жидкости, втекающей внутрь трубки тока за единицу времени, равен объёму жидкости, вытекающей из трубки тока за единицу времени».

Слайд 40


Демонстрация. Progr D: Progr E: Progr F: Progr G:
Описание слайда:
Демонстрация. Progr D: Progr E: Progr F: Progr G:

Слайд 41


Расход жидкости. Определение. Объём жидкости, протекающий через поперечное сечение трубки тока за единицу времени, называется расходом жидкости. Поэтому уравнение непрерывности для несжимаемой жидкости можно ещё прочитать так: «Расход несжимаемой жидкости вдоль трубки тока во всех её сечениях одинаков».
Описание слайда:
Расход жидкости. Определение. Объём жидкости, протекающий через поперечное сечение трубки тока за единицу времени, называется расходом жидкости. Поэтому уравнение непрерывности для несжимаемой жидкости можно ещё прочитать так: «Расход несжимаемой жидкости вдоль трубки тока во всех её сечениях одинаков».

Слайд 42


7.2. Динамика жидкости. Закон Бернулли. Пусть за некоторое время жидкость, находящаяся между сечениями и , сместится так, что сечение переместится на некоторое расстояние и займёт новое положение . Тем самым вне этого объёма жидкости окажутся все частицы, расположенные между сечениями и . В результате выделенная жидкость потеряет всю энергию, которой обладали частицы между сечениями и . Здесь аппликата середины сечения .
Описание слайда:
7.2. Динамика жидкости. Закон Бернулли. Пусть за некоторое время жидкость, находящаяся между сечениями и , сместится так, что сечение переместится на некоторое расстояние и займёт новое положение . Тем самым вне этого объёма жидкости окажутся все частицы, расположенные между сечениями и . В результате выделенная жидкость потеряет всю энергию, которой обладали частицы между сечениями и . Здесь аппликата середины сечения .

Слайд 43


Энергия, приобретённая жидкостью. За это же время сечения переместятся на некоторое расстояние в некоторое новое положение . Таким образом, выделенный нами объём жидкости приобретёт энергию частиц, находящихся меду сечениями и :
Описание слайда:
Энергия, приобретённая жидкостью. За это же время сечения переместятся на некоторое расстояние в некоторое новое положение . Таким образом, выделенный нами объём жидкости приобретёт энергию частиц, находящихся меду сечениями и :

Слайд 44


Работа внешних сил. Согласно закону изменения полной энергии, разность между этими энергиями равна работе неконсервативных сил, действующих на частицы. Этими силами являются силы давления со стороны других слоёв жидкости. .
Описание слайда:
Работа внешних сил. Согласно закону изменения полной энергии, разность между этими энергиями равна работе неконсервативных сил, действующих на частицы. Этими силами являются силы давления со стороны других слоёв жидкости. .

Слайд 45


Знак работы сил давления. . При этом работа сил давления вблизи первого сечения положительна, т.к. перемещение совпадает по направлению с силой, а работа сил давления вблизи второго сечения отрицательна, т.к. перемещение этого сечения противоположно силам.
Описание слайда:
Знак работы сил давления. . При этом работа сил давления вблизи первого сечения положительна, т.к. перемещение совпадает по направлению с силой, а работа сил давления вблизи второго сечения отрицательна, т.к. перемещение этого сечения противоположно силам.

Слайд 46


Закон изменения полной энергии для жидкости. Приравнивая изменение полной энергии к работе внешних сил, получим равенство: .
Описание слайда:
Закон изменения полной энергии для жидкости. Приравнивая изменение полной энергии к работе внешних сил, получим равенство: .

Слайд 47


Применимость равенства. Здесь необходимо отметить, что в балансе энергии не учитывалась тепловая энергия, связанная с изменением плотности жидкости. Поэтому данное уравнение справедливо только для несжимаемой жидкости и не справедливо для газа.
Описание слайда:
Применимость равенства. Здесь необходимо отметить, что в балансе энергии не учитывалась тепловая энергия, связанная с изменением плотности жидкости. Поэтому данное уравнение справедливо только для несжимаемой жидкости и не справедливо для газа.

Слайд 48


Закон Бернулли. Поэтому положим в предыдущем равенстве . Кроме того, учтём, что для несжимаемой жидкости справедливо уравнение непрерывности , и тогда из закона изменения полной энергии получим . Это утверждение и носит название закона Бернулли.
Описание слайда:
Закон Бернулли. Поэтому положим в предыдущем равенстве . Кроме того, учтём, что для несжимаемой жидкости справедливо уравнение непрерывности , и тогда из закона изменения полной энергии получим . Это утверждение и носит название закона Бернулли.

Слайд 49


Формулировка закона Бернулли. Прежде, чем сформулировать это утверждение, заметим, что первое слагаемое справа есть плотность кинетической энергии жидкости, второе – плотность потенциальной энергии, а последнее есть давление внутри жидкости. И так, уравнение Бернулли гласит: «Сумма плотности кинетической, потенциальной энергии жидкости и давления внутри жидкости есть величина неизменная вдоль линии тока».
Описание слайда:
Формулировка закона Бернулли. Прежде, чем сформулировать это утверждение, заметим, что первое слагаемое справа есть плотность кинетической энергии жидкости, второе – плотность потенциальной энергии, а последнее есть давление внутри жидкости. И так, уравнение Бернулли гласит: «Сумма плотности кинетической, потенциальной энергии жидкости и давления внутри жидкости есть величина неизменная вдоль линии тока».

Слайд 50


Истекание жидкости из сосуда.
Описание слайда:
Истекание жидкости из сосуда.

Слайд 51


Истекание воды из отверстия. Применим этот закон к явлению вытекания жидкости из отверстия в сосуде. Пусть высота жидкости в сосуд над отверстием , сечение отверстия в сосуде намного меньше площади сечения самого сосуда. Тогда согласно уравнению непрерывности скорость движения уровня в сосуде будет намного меньше скорости истечения из отверстия .
Описание слайда:
Истекание воды из отверстия. Применим этот закон к явлению вытекания жидкости из отверстия в сосуде. Пусть высота жидкости в сосуд над отверстием , сечение отверстия в сосуде намного меньше площади сечения самого сосуда. Тогда согласно уравнению непрерывности скорость движения уровня в сосуде будет намного меньше скорости истечения из отверстия .

Слайд 52


Скоростью уровня жидкости пренебрегаем. Поэтому скоростью опускания уровня жидкости можно будет в уравнении Бернулли пренебречь. Если и верхняя часть сосуда и отверстие сообщаются с атмосферой, то давление на уровне жидкости в сосуде будет равно давлению в отверстии сосуда, т.е. .
Описание слайда:
Скоростью уровня жидкости пренебрегаем. Поэтому скоростью опускания уровня жидкости можно будет в уравнении Бернулли пренебречь. Если и верхняя часть сосуда и отверстие сообщаются с атмосферой, то давление на уровне жидкости в сосуде будет равно давлению в отверстии сосуда, т.е. .

Слайд 53


Уравнение Бернулли для истекания жидкости. Индексом 1 обозначено давление над поверхностью воды, а 2 -в отверстии. Обозначим - скорость истечения жидкости. Тогда согласно закону Бернулли .
Описание слайда:
Уравнение Бернулли для истекания жидкости. Индексом 1 обозначено давление над поверхностью воды, а 2 -в отверстии. Обозначим - скорость истечения жидкости. Тогда согласно закону Бернулли .

Слайд 54


Формула Торричелли. Т.к. , то для скорости истечения окончательно получаем . Эта формула носит название формулы Торричелли. Она гласит: «Скорость истечения жидкости из малого отверстия в боковой стенке сосуда такая же, как если бы вода падала с высоты равной глубине отверстия».
Описание слайда:
Формула Торричелли. Т.к. , то для скорости истечения окончательно получаем . Эта формула носит название формулы Торричелли. Она гласит: «Скорость истечения жидкости из малого отверстия в боковой стенке сосуда такая же, как если бы вода падала с высоты равной глубине отверстия».

Слайд 55


7.3. Гидростатическое давление. Закон Архимеда. Условие плавания тел. Уравнение Бернулли применимо не только к движущейся, но также и к покоящейся жидкости. А именно, если скорость течения жидкости равна нулю, то уравнение Бернулли принимает вид. .
Описание слайда:
7.3. Гидростатическое давление. Закон Архимеда. Условие плавания тел. Уравнение Бернулли применимо не только к движущейся, но также и к покоящейся жидкости. А именно, если скорость течения жидкости равна нулю, то уравнение Бернулли принимает вид. .

Слайд 56


Разность давлений на разных глубинах. Отсюда находим . Это означает, что разность давлений в двух точках покоящейся жидкости пропорциональна разности аппликат этих точек.
Описание слайда:
Разность давлений на разных глубинах. Отсюда находим . Это означает, что разность давлений в двух точках покоящейся жидкости пропорциональна разности аппликат этих точек.

Слайд 57


Гидростатическое давление. В частности, если давление на уровне свободной поверхности жидкости равно атмосферному , а глубина погружения , то давление внутри жидкости на этой глубине будет определяться согласно формуле разности давлений следующим образом . Дополнительное давление, оказываемое столбом жидкости высотой , называется гидростатическим давлением .
Описание слайда:
Гидростатическое давление. В частности, если давление на уровне свободной поверхности жидкости равно атмосферному , а глубина погружения , то давление внутри жидкости на этой глубине будет определяться согласно формуле разности давлений следующим образом . Дополнительное давление, оказываемое столбом жидкости высотой , называется гидростатическим давлением .

Слайд 58


Силы, действующие на боковые грани куба в жидкости. Предположим, что внутрь жидкости помещено твёрдое тело в форме куба с ребром . На его стенки будет действовать гидростатическое давление. Но силы давления на боковые стенки будут компенсировать друг друга, т.к. боковые стенки находятся на одинаковой высоте и гидростатическое давление, оказываемое на них, будет одинаковым.
Описание слайда:
Силы, действующие на боковые грани куба в жидкости. Предположим, что внутрь жидкости помещено твёрдое тело в форме куба с ребром . На его стенки будет действовать гидростатическое давление. Но силы давления на боковые стенки будут компенсировать друг друга, т.к. боковые стенки находятся на одинаковой высоте и гидростатическое давление, оказываемое на них, будет одинаковым.

Слайд 59


Силы, действующие на основания. По-другому будет обстоять дело с верхней и нижней гранью. Они находятся на разных глубинах, и гидростатическое давление на них будет разным. Разными будут и силы давления на эти грани. Согласно формуле гидростатического давления разность давлений на нижнюю и верхнюю грани куба будет определяться длиной ребра куба .
Описание слайда:
Силы, действующие на основания. По-другому будет обстоять дело с верхней и нижней гранью. Они находятся на разных глубинах, и гидростатическое давление на них будет разным. Разными будут и силы давления на эти грани. Согласно формуле гидростатического давления разность давлений на нижнюю и верхнюю грани куба будет определяться длиной ребра куба .

Слайд 60


Выталкивающая сила. Чтобы найти разность сил, действующих на нижнюю и верхнюю грани, нужно умножить разность давлений на площадь этих граней .
Описание слайда:
Выталкивающая сила. Чтобы найти разность сил, действующих на нижнюю и верхнюю грани, нужно умножить разность давлений на площадь этих граней .

Слайд 61


Сила Архимеда. Эта разность сил, очевидно, и будет сила, действующая на тело со стороны жидкости. Т.к. большая по модулю из сил и направлена вверх, то и результирующая сила со стороны жидкости на тело будет направлена вверх. Её и называют выталкивающей силой или силой Архимеда. Произведение есть, очевидно, объём тела , поэтому .
Описание слайда:
Сила Архимеда. Эта разность сил, очевидно, и будет сила, действующая на тело со стороны жидкости. Т.к. большая по модулю из сил и направлена вверх, то и результирующая сила со стороны жидкости на тело будет направлена вверх. Её и называют выталкивающей силой или силой Архимеда. Произведение есть, очевидно, объём тела , поэтому .

Слайд 62


Закон Архимеда. Это выражение и называется законом Архимеда. Он гласит: «Выталкивающая сила, действующая на тело со стороны жидкости, равна произведению плотности жидкости, ускорения свободного падения и объёма части тела, погружённой в жидкость и направлена в сторону противоположную ускорению свободного падения».
Описание слайда:
Закон Архимеда. Это выражение и называется законом Архимеда. Он гласит: «Выталкивающая сила, действующая на тело со стороны жидкости, равна произведению плотности жидкости, ускорения свободного падения и объёма части тела, погружённой в жидкость и направлена в сторону противоположную ускорению свободного падения».

Слайд 63


Результирующая сила на тело в жидкости. На тело, погружённое в жидкость, кроме выталкивающей силы, действует ещё и сила тяжести. От соотношения этих двух сил и будет зависеть движение тела. А именно, проекция результирующей силы на вертикальную ось будет складываться из проекции выталкивающей силы и проекции силы тяжести. . Т.к. , где - плотность тела, то .
Описание слайда:
Результирующая сила на тело в жидкости. На тело, погружённое в жидкость, кроме выталкивающей силы, действует ещё и сила тяжести. От соотношения этих двух сил и будет зависеть движение тела. А именно, проекция результирующей силы на вертикальную ось будет складываться из проекции выталкивающей силы и проекции силы тяжести. . Т.к. , где - плотность тела, то .

Слайд 64


Условия плавания тел. Отсюда вытекает условие плавания тел. 1. Если , т.е. тело плотнее жидкости, то результирующая сила направлена вниз, и тело тонет. 2. Если , т.е. жидкость плотнее тела, то результирующая сила направлена вверх, и тело всплывает.
Описание слайда:
Условия плавания тел. Отсюда вытекает условие плавания тел. 1. Если , т.е. тело плотнее жидкости, то результирующая сила направлена вниз, и тело тонет. 2. Если , т.е. жидкость плотнее тела, то результирующая сила направлена вверх, и тело всплывает.

Слайд 65


Объём части тела под поверхностью жидкости. Но оно всплывает до тех пор, пока часть тела не окажется над жидкостью. В этом случае где - объём погружённой части тела, откуда и можно найти этот объём .
Описание слайда:
Объём части тела под поверхностью жидкости. Но оно всплывает до тех пор, пока часть тела не окажется над жидкостью. В этом случае где - объём погружённой части тела, откуда и можно найти этот объём .

Слайд 66


Безразличное равновесие. 3. И, наконец, если , т.е. плотность тела равна плотности жидкости, то результирующая сила, действующая на тело, равна нулю, и тело остаётся в жидкости в т.н. безразличном равновесии. Это означает, что тело может оставаться в покое в любой точке жидкости.
Описание слайда:
Безразличное равновесие. 3. И, наконец, если , т.е. плотность тела равна плотности жидкости, то результирующая сила, действующая на тело, равна нулю, и тело остаётся в жидкости в т.н. безразличном равновесии. Это означает, что тело может оставаться в покое в любой точке жидкости.

Слайд 67


7.4. Внутреннее трение. Проведём мысленный эксперимент. По трубе течёт вода. Труба горизонтальна и одинакового сечения. Progr D: Progr E: Progr F: Progr G: Progr H: Согласно закону Бернулли давление во всех точках трубки должно быть одинаковым, а манометрические трубки показывают падение давления в сторону течения жидкости.
Описание слайда:
7.4. Внутреннее трение. Проведём мысленный эксперимент. По трубе течёт вода. Труба горизонтальна и одинакового сечения. Progr D: Progr E: Progr F: Progr G: Progr H: Согласно закону Бернулли давление во всех точках трубки должно быть одинаковым, а манометрические трубки показывают падение давления в сторону течения жидкости.

Слайд 68


Трение внутри жидкости. Это объясняется наличием трения слоёв жидкости друг о друга и о стенки трубы. Этим вопросом занимался Ньютон. Он пришёл к следующему закону. Progr D: Progr E: Progr F: Progr G: Progr H: . Это закон Ньютона. Здесь – площадь перекрытия слоёв, - разность скоростей движения слоёв, - разность аппликат слоёв.
Описание слайда:
Трение внутри жидкости. Это объясняется наличием трения слоёв жидкости друг о друга и о стенки трубы. Этим вопросом занимался Ньютон. Он пришёл к следующему закону. Progr D: Progr E: Progr F: Progr G: Progr H: . Это закон Ньютона. Здесь – площадь перекрытия слоёв, - разность скоростей движения слоёв, - разность аппликат слоёв.

Слайд 69


Коэффициент внутреннего трения. – коэффициент внутреннего трения. Он показывает, на сколько велика вязкость жидкости.
Описание слайда:
Коэффициент внутреннего трения. – коэффициент внутреннего трения. Он показывает, на сколько велика вязкость жидкости.

Слайд 70


Внутреннее трение между бесконечно близкими слоями. Если слои бесконечно близкие, то сила находится по закону: Воспользуемся этой формулой для определения расхода жидкости по трубе кругового сечения.
Описание слайда:
Внутреннее трение между бесконечно близкими слоями. Если слои бесконечно близкие, то сила находится по закону: Воспользуемся этой формулой для определения расхода жидкости по трубе кругового сечения.

Слайд 71


Схема расчёта Progr D: Progr E: Progr F: Progr G: Progr H: Если разность давлений по обе стороны трубы обозначить , то сила, проталкивающая жидкость сквозь выделенный цилиндр может быть найдена по формуле:
Описание слайда:
Схема расчёта Progr D: Progr E: Progr F: Progr G: Progr H: Если разность давлений по обе стороны трубы обозначить , то сила, проталкивающая жидкость сквозь выделенный цилиндр может быть найдена по формуле:

Слайд 72


Сила трения С другой стороны сила трения, действующая на этот цилиндр равна:
Описание слайда:
Сила трения С другой стороны сила трения, действующая на этот цилиндр равна:

Слайд 73


Баланс сил Если течение стационарно, то эти две силы уравновешиваются: Откуда находим элемент скорости: и саму скорость:
Описание слайда:
Баланс сил Если течение стационарно, то эти две силы уравновешиваются: Откуда находим элемент скорости: и саму скорость:

Слайд 74


Начальные условия Константа находится из начальных условий: на стенках трубы скорость частиц жидкости равна нулю: Откуда и находим константу:
Описание слайда:
Начальные условия Константа находится из начальных условий: на стенках трубы скорость частиц жидкости равна нулю: Откуда и находим константу:

Слайд 75


Поле скоростей Подставим константу в формулу скорости: Это и есть формула поля скоростей по сечению трубы. Зависимость скорости от расстояния до центра трубы квадратична.
Описание слайда:
Поле скоростей Подставим константу в формулу скорости: Это и есть формула поля скоростей по сечению трубы. Зависимость скорости от расстояния до центра трубы квадратична.

Слайд 76


Схема расчёта расхода Progr D: Progr E: Progr F: Progr G: Progr H: Выделим бесконечно тонкий цилиндрический слой радиуса . За малое время через сечение этого слоя пройдёт малый объём жидкости Чтоб найти расход через всю трубу, нужно проинтегрировать.
Описание слайда:
Схема расчёта расхода Progr D: Progr E: Progr F: Progr G: Progr H: Выделим бесконечно тонкий цилиндрический слой радиуса . За малое время через сечение этого слоя пройдёт малый объём жидкости Чтоб найти расход через всю трубу, нужно проинтегрировать.

Слайд 77


Формула Пуазейля. Разделим на время и найдём расход: Эта формула и носит название формулы Пуазейля
Описание слайда:
Формула Пуазейля. Разделим на время и найдём расход: Эта формула и носит название формулы Пуазейля

Слайд 78


Сила вязкого трения. Найдём силу, действующую на жидкость со стороны трубы. Для этого из формулы поля скоростей найдём скорость жидкости на оси трубы: Умножим и разделим на
Описание слайда:
Сила вязкого трения. Найдём силу, действующую на жидкость со стороны трубы. Для этого из формулы поля скоростей найдём скорость жидкости на оси трубы: Умножим и разделим на

Слайд 79


Сила трения жидкости о трубу. Очевидно есть сила трения, действующая со стороны стенок на жидкость. Так что Откуда Так находится сила трения жидкости о стенки трубы
Описание слайда:
Сила трения жидкости о трубу. Очевидно есть сила трения, действующая со стороны стенок на жидкость. Так что Откуда Так находится сила трения жидкости о стенки трубы

Слайд 80


Формула Стокса. Аналогично для движения шарика в вязкой среде Стоксом была найдена формула силы трения Она называется формулой Стокса. Эта формула строго применима только к телам шарообразной формы, но приближённо её можно применять и к другим телам, тогда вместо радиуса используется некоторый характерный размер тела.
Описание слайда:
Формула Стокса. Аналогично для движения шарика в вязкой среде Стоксом была найдена формула силы трения Она называется формулой Стокса. Эта формула строго применима только к телам шарообразной формы, но приближённо её можно применять и к другим телам, тогда вместо радиуса используется некоторый характерный размер тела.

Скачать

Похожие презентации
Mypresentation.ru
Загрузить презентацию