Энергия движения твёрдого тела

Содержание

Слайд 2

6.2.4. Энергия движения твёрдого тела.

6.2.4. Энергия движения твёрдого тела.

 

Слайд 3

Кинетическая энергия поступательного движения т.т.

Кинетическая энергия поступательного движения т.т.

 

Слайд 4

Второе слагаемое.

Второе слагаемое.

 

Слайд 5

Для центра масс…

Для центра масс…

 

Слайд 6

Третье слагаемое.

Третье слагаемое.

 

Слайд 7

Схема расчёта.

Схема расчёта.

Слайд 8

Полная энергия т.т.

Полная энергия т.т.

 

Слайд 9

Закон изменения полной энергии т.т.

Закон изменения полной энергии т.т.

 

Слайд 10

6.3.Столкновение (удар) тел. Определение. Удар называется неупругим, если после удара тела

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.

Скорость тел после удара.

 

Слайд 12

Выделение тепла.

Выделение тепла.

 

Слайд 13

Кинетическая энергия относительного движения тел.

Кинетическая энергия относительного движения тел.

 

Слайд 14

Упругий удар.

Упругий удар.

 

Слайд 15

Закон сохранения импульса и кинетической энергии.

Закон сохранения импульса и кинетической энергии.

 

Слайд 16

Преобразование системы уравнений.

Преобразование системы уравнений.

 

Слайд 17

Преобразование системы уравнений.

Преобразование системы уравнений.

 

Слайд 18

Преобразование системы уравнений.

Преобразование системы уравнений.

 

Слайд 19

Решение системы уравнений.

Решение системы уравнений.

 

Слайд 20

Решение системы уравнений.

Решение системы уравнений.

 

Слайд 21

Анализ решения.

Анализ решения.

 

Слайд 22

7. Механика жидкостей и газов. 7.1. Кинематика жидкостей и газов. Уравнение

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

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.

Давление.

 

Слайд 25

Следствия из определения давления.

Следствия из определения давления.

 

Слайд 26

Поле давлений. Определение. Говорят, что в некотором пространстве задано поле давлений,

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.

Поле скоростей.

 

Слайд 28

Состояние жидкости. Если поле скоростей не зависит от времени, оно называется

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

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

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

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

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.

Уравнение непрерывности потока.

Слайд 34

Перемещение сечений трубки тока.

Перемещение сечений трубки тока.

 

Слайд 35

Число вошедших и вышедших частиц.

Число вошедших и вышедших частиц.

 

Слайд 36

Сохранение числа частиц.

Сохранение числа частиц.

 

Слайд 37

Уравнение непрерывности.

Уравнение непрерывности.

 

Слайд 38

Закон сохранения массы.

Закон сохранения массы.

 

Слайд 39

Уравнение непрерывности потока несжимаемой жидкости.

Уравнение непрерывности потока несжимаемой жидкости.

 

Слайд 40

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

Демонстрация.

Progr D: Progr E: Progr F: Progr G:

Слайд 41

Расход жидкости. Определение. Объём жидкости, протекающий через поперечное сечение трубки тока

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.

7.2. Динамика жидкости. Закон Бернулли.

 

Слайд 43

Энергия, приобретённая жидкостью.

Энергия, приобретённая жидкостью.

 

Слайд 44

Работа внешних сил.

Работа внешних сил.

 

Слайд 45

Знак работы сил давления.

Знак работы сил давления.

 

Слайд 46

Закон изменения полной энергии для жидкости.

Закон изменения полной энергии для жидкости.

 

Слайд 47

Применимость равенства. Здесь необходимо отметить, что в балансе энергии не учитывалась

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.

Закон Бернулли.

 

Слайд 49

Формулировка закона Бернулли. Прежде, чем сформулировать это утверждение, заметим, что первое

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.

Истекание жидкости из сосуда.

Слайд 51

Истекание воды из отверстия.

Истекание воды из отверстия.

 

Слайд 52

Скоростью уровня жидкости пренебрегаем.

Скоростью уровня жидкости пренебрегаем.

 

Слайд 53

Уравнение Бернулли для истекания жидкости.

Уравнение Бернулли для истекания жидкости.

 

Слайд 54

Формула Торричелли.

Формула Торричелли.

 

Слайд 55

7.3. Гидростатическое давление. Закон Архимеда. Условие плавания тел.

7.3. Гидростатическое давление. Закон Архимеда. Условие плавания тел.

 

Слайд 56

Разность давлений на разных глубинах.

Разность давлений на разных глубинах.

 

Слайд 57

Гидростатическое давление.

Гидростатическое давление.

 

Слайд 58

Силы, действующие на боковые грани куба в жидкости.

Силы, действующие на боковые грани куба в жидкости.

 

Слайд 59

Силы, действующие на основания.

Силы, действующие на основания.

 

 

 

Слайд 60

Выталкивающая сила.

Выталкивающая сила.

 

Слайд 61

Сила Архимеда.

Сила Архимеда.

 

Слайд 62

Закон Архимеда. Это выражение и называется законом Архимеда. Он гласит: «Выталкивающая

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.

Результирующая сила на тело в жидкости.

 

Слайд 64

Условия плавания тел.

Условия плавания тел.

 

Слайд 65

Объём части тела под поверхностью жидкости.

Объём части тела под поверхностью жидкости.

 

Слайд 66

Безразличное равновесие.

Безразличное равновесие.

 

Слайд 67

7.4. Внутреннее трение. Проведём мысленный эксперимент. По трубе течёт вода. Труба

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.

Трение внутри жидкости.

 

Слайд 69

Коэффициент внутреннего трения.

Коэффициент внутреннего трения.

 

Слайд 70

Внутреннее трение между бесконечно близкими слоями.

Внутреннее трение между бесконечно близкими слоями.

 

Слайд 71

Схема расчёта

Схема расчёта

 

Слайд 72

Сила трения

Сила трения

 

Слайд 73

Баланс сил

Баланс сил

 

Слайд 74

Начальные условия

Начальные условия

 

Слайд 75

Поле скоростей

Поле скоростей

 

Слайд 76

Схема расчёта расхода

Схема расчёта расхода

 

Слайд 77

Формула Пуазейля.

Формула Пуазейля.

 

Слайд 78

Сила вязкого трения.

Сила вязкого трения.

 

Слайд 79

Сила трения жидкости о трубу.

Сила трения жидкости о трубу.