Главная > Гидродинамика > Теоретическая гидродинамика
<< Предыдущий параграф
Следующий параграф >>
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Макеты страниц

1.10. Скорость.

Так как рассматриваемая жидкость непрерывна, то мы можем ввести следующее определение: жидкая частица состоит из жидкости, заключенной в бесконечно малом объеме, т. е. в объеме, который можно

считать настолько малым, что в особых целях его линейными размерами можно пренебречь. Тогда мы можем рассматривать жидкую частицу как геометрическую точку, для того чтобы ввести понятие скорости и ускорения частицы.

Рассмотрим частицу, которая в момент времени находится в точке определяемой вектором (рис.

В момент времени эта частица переместится в точку определяемую вектором

Тогда скорость частицы в точке определяется вектором

Таким образом, скорость является функцией вектора и времени а именно

Рис. 2а.

Если вид функции известен, то нам известно и движение жидкости. Чтобы наглядно представить вектор проведем через точки пространства небольшие отрезки, имеющие направление этого вектора, как показано на рис. 2б.

Для того чтобы получить физическое представление о поле скоростей, определенных вектором предположим, что в жидкости расположено большое (но не бесконечно большое) число светящихся точек, движущихся вместе с жидкостью.

Рис. 2б.

Фотография жидкости, снятая за короткий промежуток времени, показывает, что следы освещенных точек изображаются в виде небольших черточек, длина каждой из которых пропорциональна расстоянию, проходимому точкой за время экспозиции, и поэтому пропорциональна ее скорости. Действительно, такие фотографии являются одним из способов наглядного изображения действительного движения жидкости.

При помощи фотографий в реальной жидкости можно обнаружить некоторую закономерность поля скоростей, которая выражается в том, что черточки на фотографии образуют части правильных кривых. Тогда такое движение представляет собой движение вдоль линий тока. С другой стороны, такие черточки на фотографиях могут быть нерегулярными, пересекающими друг друга, и тогда движение жидкости называется турбулентным. Предполагается, что движение нашей идеальной невязкой жидкости всегда является движением первого вида. Точное математическое описание турбулентного движения до настоящего времени не получено.

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление