Гидродинамика. Уравнение Бернулли. Подъемная сила. Течение вязкой жидкости. Формула Стокса. Обтекание тел

1. Гидродинамика. Уравнение Бернулли. Подъемная сила. Течение вязкой жидкости. Формула Стокса. Обтекание тел

Урок №12
Гидродинамика. Уравнение
Бернулли. Подъемная сила.
Течение вязкой жидкости.
Формула Стокса. Обтекание тел

2. Опыт №1

глицер
ин
вода
Растите
льное
масло
Дизельная
жидкость

3.

Объясните
результаты
эксперимента
Используйте
термин
«вязкость»,
чтобы
объяснить
Вязкость – способность оказывать
сопротивление течению жидкости.
Зависит от рода и температуры
жидкости

4.

Вязкость жидкости указывает
скорость, с которой она
выливается в сосуд.
Чем больше вязкость, тем
дольше жидкость течет.

5. Виды жидкостей

Идеальная
• Не сжимается
• Вязкость = 0
• Нет препятствий
течению
жидкости.
Реальная
• Сжимается
• Вязкость есть
• Есть препятствия
течению
жидкости

6. Виды жидкостей

идеальная
реальная
• Не существует в
• Все жидкости в
реальной жизни,
природе в некоторых
реальные
задачах жидкости (настоящие)
можно принять
жидкости.
за идеальные

7. Виды жидкостей

идеальная
реальная

8. Трубка тока- Геометрический вид потока. Векторная трубка для поля скоростей называется трубкой тока, так как при установившемся

Трубка тока- Геометрический вид потока. Векторная трубка
для поля скоростей называется трубкой тока, так как при
установившемся движении она подобна трубе со стенками,
внутри которой с постоянным расходом течёт жидкость.
Синие линии представляют собой линии потока.
Красные стрелки указывают скорость движения частиц.

9. Типы течения жидкостей

Ламинарное
Турбулентное

10.

Ламинарное течение
Скорость =0
Высокая
скорость
Спокойный
(тихий) поток
Высокое
давление
Передняя часть
ламинарного потока
является
параболической. Поток
течет по середине
быстрее, чем по краям
Жидкость течет от высокого давления до более
низкого давления
Низкое
давление

11.

Турбулентное течение
Поток
нестабильный
Турбулентный поток
нестабилен, жидкость может
изменять свою энергию,
пересекает потоки линий тока.

12. Вопрос: какие виды течения наблюдаете в анимации? Меняется ли течение после встречи с препятствием?

13. ответ: Анимация показывает ламинарные потоки. После препятствия поток возвращается в исходное положение..

14. Выведем уравнение неразрывности Уравнение неразрывности справедливо только для идеальной жидкости

15. Масса жидкости, поступающей в трубу, равна массе жидкости, вытекающей из трубы.

кіріс
Поступаю
щая
шығыс
Вытекаю
щая

16.

Жидкость с первой стороны трубки втекает со
второй стороны вытекает. Итак, мы пишем
равенство масс
Это уравнение неразрывности

17. Опыт №2

Почему теннисный шарик не падает в опыте с феном?
Какая сила удерживает теннисный шарик?
Это закон Бернулли
Чем выше расход, тем
ниже давление. Таким
образом, это
предотвращает падение
шара, так как на земле
нет никакого
воздушного потока.

18. Уравнение Бернулли

const

19. Какая жидкость будет течь быстрее?

Кетчуп
Вода
Этиловый
спирт
Мед
Глицерин
Масло
Клей

20. Видео Вязкость жидкости

https://www.youtube.com/watch?v=uXTjOpmlyZw

21. Вязкость

Вя́зкость (вну́треннее тре́ние) — одно из
явлений переноса, свойство текучих тел
(жидкостей
и
газов)
оказывать
сопротивление перемещению одной их
части относительно другой.
Жидкость с более высокой вязкостью течет
медленно; в то время как жидкость с низкой
вязкостью протекает быстро.

22. Сравнение вязкости жидкостей

Масло
Вода
<
Мы можем сказать:
Вода менее вязкая, чем масло.
Вода тоньше масла.
И наоборот, мы можем сказать:
Масло более вязкое, чем вода.
Масло толще воды.

23. Типы вязкости

• Абсолютная вязкость
• Кинематическая вязкость

24. Абсолютная вязкость

• Это отношение напряжения сдвига к
градиенту скорости жидкости.
• Обозначают символом «eta» (η).

25. Кинематическая вязкость

Это отношение вязкости жидкости к ее плотности.
Обозначают символом «ню"( ν ).
В системе СИ: квадратный метр в секунду [м2/с].
Наиболее распространенная единица квалратный
сантиметр в секунду [ см2/с ] или стокс [Ст].