Движение жидкости и газа

Жидкость или газ — это система с бесконечным числом степеней свободы, и с этим связан особый способ опи­сания ее движения. С точки зрения кинематики жидкость или газ (далее для краткости будем говорить просто «жид­кость») моделируется множеством точек с различными ско­ростями, заполняющих некоторую область пространства и движущихся так, что скорости близких точек мало отлича­ются, причем это отличие тем меньше, чем ближе точки.

Будем следить за скоростью жидкости в каждой точке про­странства. Например, если речь идет о движении воздуха в атмосфере, то имеется в виду сеть наземных станций, кото­рые фиксируют скорость ветра в различных точках земной поверхности.

В результате в идеале мы можем получить следую­щую картину. Для любого момента времени мы знаем вектор скорости жидкости в каждой точке пространст­ва, т. е. векторную функ­цию v̅ = v̅(r̅, t). Иначе гово­ря, в каждой точке r̅ и для каждого момента времени t известен вектор скорости элемента жидкости, кото­рый в данный момент ока­зался в данном месте.

Функция v̅(r̅, t) дает исчер­пывающее описание движе­ния жидкости: знание этой функции позволяет ответить на все вопросы относитель­но положения любого выде­ленного элемента жидкости в любой момент времени.

В частности, знания такой функции для атмосферы позволило бы указать положение запущенного воздушного шара в любой момент времени (хотя это не очень простая математическая задача).

Если в каждой точке пространства задан некоторый вектор, математик скажет, что задано векторное поле. Таким обра­зом, движение жидкости описывается зависящим от време­ни полем вектора скорости. Если это поле не меняется во вре­мени, мы имеем дело со стационарным течением. Материал с сайта http://worldof.school

Наблюдения за изменением характера погоды с помощью спутников позволяют метеорологам предсказывать прогноз погоды

Белые линии тумана на фотографиях, сделанных в воздушном туннеле позволяют авиаконструкторам наблюдать за движением воздушного потока вблизи крыла самолета и изучать влияние формы крыла на скорость полета

На этой странице материал по темам:

• Задачи по физике раздел электродинамики

• Механика жидкостей и газов шпаргалка

• Механика жидкости и газа (шпаргалка)