Траєкторія руху частинки рідини
Траєкторія руху частинки рідини – це маршрут руху окремої частки рідини в просторі.
При усталеному русі траєкторія руху частинок рідини постійна в часі.
При несталому русі траєкторія руху частинок постійно зазнає змін у часі, оскільки відбувається зміна швидкості течії за величиною і за спрямованістю.
Траєкторія руху демонструє маршрут, пройдений частинкою рідини за означений часовий відрізок.
Гідродинаміка. Траєкторія руху частинки рідини. Лінія струму.
Лінія струму – це лінія, прокреслена через ряд точок в рідині, що рухається таким способом, що у будь-якій з цих точок вектори швидкості в даний момент часу дотичних до них. Це поняття характерно для способу Ейлера.
Лінія струму описує деяку миттєву характеристику потоку, об’єднуючи різні частки рідини, розташовані на лінії струму в обраний момент, і демонструє напрям вектора швидкості частинок в цей момент.
Різниця між цими двома поняттями в тому, що траєкторії частинки демонструє шлях руху однієї частинки рідини за певний проміжок часу, а лінія струму об’єднує різні частки і дає деяку миттєву характеристику рухомої рідини в момент часу.
Через обрану точку в певний часовий відрізок існує можливість провести виключно єдину лінію струму.
У цьому полягає перевага ліній струму перед траєкторіями частинок. Через будь-яку точку може проходити безліч траєкторій частинок. Траєкторії можуть самопересекаться і бути заплутаними. Лінії струму не перетинаються ні самі з собою, ні один з одним, тому як в точці перетину вектор швидкості в аналізований момент мав би два різних напрямки, що фізично не реально.
Коли на обраному ділянці рухомої рідини величина і напрямок швидкості і гідродинамічний тиск з плином часу постійні величини (тобто рух можна вважати сталим), то і лінія струму, і траєкторія частки, що опинилася на ній, збігаються в часі, тобто постійні. При описаних умовах траєкторії частинок виступають і лініями струму.
Резюмуючи отримуємо, що траєкторія частки фіксує положення однієї і тієї ж частинки з плином часу; лінія струму вказує напрямок швидкостей різних частинок в один і той же момент часу.
Related posts:
- Кінетичний опис руху рідини Для опису руху рідини можна поступити двояко. Можна простежити за рухом кожної індивідуальної частки рідини, тобто вказати положення і швидкість цієї частки в кожен момент часу. Тим самим будуть визначені і траєкторії всіх частинок рідини. Але можна зробити й інакше. Можна простежити, що відбувається з плином часу в кожній точці простору. Точніше, можна вказати величини […]...
- Кінетичний опис руху рідини і газу – “гідрокінематика” При кінематичному описі руху будь механічної системи немає необхідності докладно розглядати внутрішні фізичні властивості тіл, включених в систему. При описі руху рідини достатньо взяти до уваги її плинність – здатність змінювати свою форму при найменшому зовнішньому впливі. Властивості рідин і газів істотно різняться, проте опис руху рідин і газів схоже, тому в даному розділі, говорячи […]...
- Спосіб Лагранжа. Спосіб Ейлера Спосіб Лагранжа грунтується на аналізі перебігу кожної частки рідини, тобто траєкторії їх перебігу. Спосіб Лагранжа грунтується на аналізі перебігу кожної частки рідини, тобто траєкторії їх перебігу. У початковий момент часу місцезнаходження частинки обумовлено початковими координатами її полюса х0, y0, z0. При пересуванні частки її координати змінюються. Рух рідини визначено, коли для будь-якої частки надають можливість […]...
- Механічні явища механічного руху Якщо тіла змінюють своє положення в просторі, ми говоримо, що вони рухаються. При цьому вони можуть рухатися відносно одних тіл і спочивати (перебувати в стані спокою) щодо інших. Тобто рух завжди відносно. При русі тіло як би описує деяку лінію в просторі. Якщо тіло рухається вздовж прямої, його рух називають прямолінійним. У цьому випадку траєкторія […]...
- Траєкторія і орбіта Обидва ці поняття, висловлюючись науковою мовою, представляють собою геометричне місце точок, за якими відбувається, відбувалося або може відбуватися рух матеріальної точки або об’єкта в просторі. При цьому траєкторія може бути як об’ємної (тобто змінювати координати за всіма трьома напрямками x-y-z), так і плоскої (тільки x-y). У той час як орбіта – тільки плоскою, тобто орбіта […]...
- Броунівський рух Броунівський рух відкрито в 1827 р англійським ботаніком Р. Броуном, теоретичне обгрунтування з точки зору MKT дано в 1905 р А. Ейнштейном і М. Смолуховським. Броунівський рух – це безладний рух найдрібніших твердих частинок, “зважених” в рідинах (газах). “Зважені” частинки – це частинки, щільність речовини яких порівнянна з щільністю середовища, в якому вони знаходяться. Такі […]...
- Напрямок руху частинок Весь цей час ми говорили про заряджених частинках, не уточнюючи, який знак вони мають. Слід зазначити, що всі позитивні частинки рухаються від позитивного полюса до негативного. Негативні ж частинки навпаки. Однак позитивні і негативні частинки є далеко не у всіх речовинах. Вони є, наприклад, в електролітах, газах і інших речовинах. Однак, у всьому світі, за […]...
- Рух рідини по трубах Рух рідини чи газу підпорядковується всім загальним законом механіки – законам Ньютона, законам збереження енергії, імпульсу, моменту імпульсу. Однак, застосування цих загальних законів зустрічає значні труднощі обумовлених рядом причин. По-перше, рідина має нескінченним числом ступенів свободи, що призводить до необхідності переходу від дискретного до безперервного опису. По-друге, властивості рідин (і особливо газів) змінюються при зміні […]...
- Внутрішнє тертя (в’язкість) рідини У реальної рідини внаслідок взаємного тяжіння і теплового руху молекул має місце внутрішнє тертя, або в’язкість. Розглянемо це явище на наступному досвіді (рис. 8.1). Помістимо шар рідини між двома паралельними твердими пластинами. “Нижня” пластина закріплена. Якщо рухати “верхню” пластину з постійною швидкістю v1, то c такою ж швидкістю буде рухатися самий “верхній” 1-й шар рідини, […]...
- Теорія броунівського руху Теорія броунівського руху була побудована в 1905-1906 рр. німецьким вченим Ейнштейном і польським вченим Маріаном Смолуховським (1872-1917), підтверджена експериментально в 1908 р французьким ученим Жаном Перреном (1870-1942). Вивчення броунівського руху дозволило зробити наступні висновки. 1. Причиною броунівського руху частинок є рух молекул середовища, в якій ці частинки знаходяться. У кожний момент часу з броунівський частинкою […]...
- “Швидкість електричного струму” і швидкість руху носіїв заряду Уявімо собі дуже довгий ланцюг струму, наприклад телеграфну лінію між двома містами, віддаленими один від іншого, скажімо, на 1000 км. Ретельні досліди показують, що дії струму в другому місті почнуть проявлятися, т. Е. Електрони в що знаходяться там провідниках почнуть рухатися, приблизно через секунди після того, як почалося їх рух по проводах в першому місті. […]...
- Тангенціальне і нормальне прискорення Вектор a – прискорення матеріальної точки – характеризує швидкість зміни її швидкості v як по модулю, так і за напрямком. Тому часто замість виразу вектора прискорення через три його проекції на осі координат зручніше представляти його у вигляді геометричної суми тільки двох складових, спрямованих по дотичній і нормалі до траєкторії. При цьому складова, спрямована по […]...
- Механіка Ньютона. Модель частинки в порожнечі і сили Класична механіка складається навколо “первинного ідеального об’єкта” (ПІО) – механічної частинки (матеріальної точки, тіла) в порожнечі, володіє масою, що рухається по певній траєкторії з певною швидкістю, що залежить від діючих на неї сил і локалізованої в пространстве12. Саме поняття частинки, що володіє масою (найпростішої фізичної системи в класичній механіці), її станів, порожнечі і сили, рівняння […]...
- Механічний рух. Закон руху Навколишній світ не є застиглим, у ньому постійно відбуваються всілякі зміни – “все тече, все змінюється”, і немає необхідності переконувати будь-кого в цій очевидній істині. Найпростішим видом змін, що відбуваються в навколишньому світі, є зміна положень тіл у просторі, механічний рух. Механічним рухом називається зміна положень тіл у просторі з плином часу. При русі матеріальної […]...
- Елементарні частинки: цікаві факти Ще в 1950 році італійський фізик Енріко Фермі висловився з приводу дев’яти відомих на той час елементарних частинок, що “це вже досить велике число, щоб викликати підозру в елементарності хоча б деяких з них”. А в експериментах з’являлися все нові і нові елементарні частинки. Навіщо природі знадобилося настільки величезна кількість “найпростіших цеглинок” матерії і як […]...
- Середня швидкість нерівномірного руху Для опису нерівномірного руху часто використовують середню швидкість за даний проміжок часу. Наведемо приклад. Нехай автомобіль за 3 год проїхав 150 км. У цьому випадку ми говоримо, що середня швидкість автомобіля за 3 год дорівнює 150 км / 3 ч = 50 км / год. Що не означає, що автомобіль їхав з такою швидкістю рівномірно: […]...
- Відносність механічного руху Рух у фізиці – це переміщення тіла в просторі, яке має свої специфічні особливості. Механічний рух можна представити у вигляді зміни положення конкретного матеріального тіла в просторі. Всі зміни повинні відбуватися відносно один одного з плином часу. Механічний рух – це найбільш поширене фізичне явище, оскільки з ним ми стикається постійно. Типи механічного руху Механічний […]...
- Тверді тіла, рідини і гази Більшість речовин можуть існувати в трьох станах: твердому, рідкому і газоподібному. Вони називаються агрегатними станами речовини. Перехід з одного стану в інший відбувається при нагріванні або охолодженні, а також при зміні тиску. Наприклад, якщо воду – рідина – підігрівати, вона буде перетворюватися в пар – газ. Теорія, що пояснює властивості твердого, рідкого і газоподібного станів, […]...
- Швидкість прямолінійного рівномірного руху Прямолінійним рівномірним рухом називається рух тіла по прямій лінії, при цьому тіло повинно за рівні проміжки часу проходити рівні відрізки шляху. Наприклад, якщо автомобіль рухається по прямій дорозі і за кожну хвилину проїжджає 1 км, то, можна сказати, що він рухається прямолінійно і рівномірно. Прямолінійний рівномірний рух характеризується швидкістю і напрямом. Швидкість прямолінійного рівномірного руху […]...
- Розрахунок тиску рідини на дно і стінки судини Розглянемо, як можна розрахувати тиск рідини на дно і стінки посудини. Вирішимо спочатку завдання для посудини, що має форму прямокутного паралелепіпеда. Сила F, з якою рідина, налита в цю посудину, тисне на його дно, дорівнює вазі Р рідини, що знаходиться в посудині. Вага рідини можна визначити, знаючи її масу m. Масу, як відомо, можна обчислити […]...
- В’язкість розбавлених дисперсних систем Якщо в розбавлених дисперсних системах (за відсутності взаємодії між диспергованими частинками) розмір часток виявляється значно більшим, ніж розмір молекул рідини, але набагато меншим, ніж радіус капілярів, по яких така рідина тече, то макроскопічна в’язкість, виміряна-яким методом, буде відрізнятися від в’язкості чистої рідини, хоча протягом такої системи може бути описано законом Ньютона. Відбувається це тому, що […]...
- Потік рідини Нехай нам відомо поле швидкостей рухомої рідини. Розрахуємо обсяг рідини, що протікає в одиницю часу через деяку уявну майданчик, часто цю характеристику називають витрата, або потік рідини Ф. Найпростіше вирішити дану задачу для однорідного потоку рідини. Нехай уявна майданчик, площею ΔS розташована перпендикулярно однорідному потоку рідини, що рухається зі швидкістю V⃗ V → (рис. 104). […]...
- Тиск Лапласа під викривленою поверхнею рідини Форма поверхні рідини, налитої в посудину, визначається трьома факторами: силами взаємодії між молекулами рідини, силами взаємодії між молекулами рідини і молекулами, що входять до складу стінок посудини, і дією сили тяжіння. Якщо достатньо велику кількість рідини налито в широкий посудину, то рідина внаслідок переважаючого дії сили тяжіння в цьому випадку має плоску горизонтальну поверхню. Однак […]...
- Тиск рідини Тиск рідин і газів має цікаві особливості, що відрізняють його від тиску твердих тіл. Переконаємося в цьому на дослідах. Почнемо з вивчення тиску рідини. Візьмемо посудину, в дні і стінках якого є отвори, закриті гумовими плівками. Якщо ми наллємо воду в цю посудину, то побачимо, що всі плівки вигнулись назовні – схематично це зображено на […]...
- Шлях і траєкторія в фізиці Уявімо, що нам треба дістатися з дому до школи. Для цього необхідно пройти певний шлях. Також і будь-які тіла у фізиці, здійснюючи рух, проходять шлях. Камінь падає вниз і це його шлях: з руки до землі. Поїзд їде з міста в місто і це його шлях. Кожен шлях складається з траєкторії руху. Якщо ви бачили […]...
- Опис руху при різних швидкостях тіл Хоча механіка Ньютона заснована на міцному фундаменті експериментальних фактів, однак всі вони відносяться до повільним рухам макроскопічних тел. Макроскопическими називають звичайні тіла, що оточують нас, тобто тіла, що складаються з величезної кількості молекул або атомів. Під повільними або нерелятівістского рухами розуміють руху, швидкості яких малі порівняно зі швидкістю світла у вакуумі с = 300 000 […]...
- Рух рідини по трубах. Закон Бернуллі У цьому уроці ми застосуємо закон збереження енергії до руху рідини або газу по трубах. Рух рідини по трубах часто зустрічається в техніці і побуті. По трубах водопроводу подається вода в місті в будинку, до місць її споживання. У машинах по трубах надходить масло для змащення, паливо в двигуни і т. Д. Рух рідини по […]...
- Відносність руху – загальна характеристика Людина йде по вагону проти руху поїзда (рис. 16). Швидкість поїзда відносно поверхні землі дорівнює 20 м / с, а швидкість людини щодо вагона дорівнює 1 м / с. Визначимо, з якою швидкістю і в якому напрямку рухається людина відносно поверхні землі. Будемо міркувати так. Якби людина не йшов по вагону, то за 1 с […]...
- Чому дорівнює тиск рідини? Тиск рідини збільшується з глибиною. Це пов’язано з тим, що більш високі шари рідини тиснуть своєю вагою на нижче лежачі. Зрозуміло, що крім того, що тиск існує в товщі рідини, рідина також тисне на дно і стінки посудини. Тиск на дно відповідає тиску всього стовпа рідини. А ось тиск на стінки різне. Воно відповідає тиску […]...
- Визначення закону руху – основне завдання кінематики Ми визначили кінематичні характеристики механічного руху – швидкість, прискорення (швидкість зміни швидкості). У загальному випадку прискорення також може змінюватися в процесі руху, тому можна було б ввести і таку характеристику руху як “швидкість зміни прискорення”. Однак, вона вже є зайвою, оскільки закони динаміки дозволяють знаходити саме прискорення руху. Тому основне завдання кінематики в самій загальній […]...
- Елементарні частинки Відомо, що перша фізика як наука була сформульована ще Аристотелем (384-322 рр. До н. Е.), Проіснувавши близько 2000 років без істотних змін. Не перестаєш дивуватися, що багато ідей, висловлені в стародавності, не спростовані і по сей день. Хоча Аристотель вважав, що речовина у Всесвіті складається з чотирьох основних елементів – землі, повітря, вогню і води, […]...
- Що доводить броунівський рух? Броунівським рухом називають безладне (хаотичне) рух твердих дуже дрібних частинок, зважених в рідині або газі. Але що змушує тверді частинки рухатися? У XIX столітті подібне явище вперше описав вчений-ботанік Р. Броун (на честь нього було названо це явище). Він спостерігав, як у воді безладно металася пилок, потім сажа. Але пояснити це явище він не міг. […]...
- Швидкість прямолінійного рівноприскореного руху. Графік швидкості Вам відомо, що при прямолінійній равноускоренном русі проекцію вектора прискорення на вісь X можна знайти за формулою: Висловимо з цієї формули проекцію vx вектора швидкості v, яку мало рухається тіло до кінця проміжку часу t, який починається від моменту початку спостереження, т. Е. Від t0 = 0: Axt = vx – v0x, Vx = v0x […]...
- Елементарні частинки і релятивістська квантова механіка Першою елементарною частинкою (ЕЧ) став електрон – носій негативного електрики в атомах, що володіє мінімальною спостережуваної величиною заряду. Він був відкритий англійським фізиком Дж. Дж. Томсоном в 1897 р У 1919 р англійський фізик Е. Резерфорд виявив серед частинок, вибитих з атомних ядер, протони – частки з позитивним зарядом тієї ж величини, що і у […]...
- Графіки швидкості при рівномірно-прискореному русі Побудуємо, користуючись формулами § 17, графік залежності швидкості рівномірно-прискореного руху від часу. Нехай, наприклад, прискорення дорівнює 2 м / с 2 і в початковий момент швидкість дорівнює нулю. Виконуючи побудова, побачимо, що графік швидкості представить собою пряму лінію (рис. 30, лінія I), що проходить через точку перетину осі часу і осі швидкості. Можна довести, що […]...
- Рідини Найпоширеніша на Землі рідина – вода: моря й океани покривають приблизно 7/10 поверхні земної кулі. Головні властивості рідини. Ми встановимо їх на досвіді, який добре знайомий вам з життєвої практики. Поставимо досвід Переливаючи воду з однієї посудини в іншу, ми побачимо, що рідина завжди приймає форму судини (рис. 7.4). Використовуючи вимірювальні судини, можна помітити також, […]...
- Тиск газу і рідини Навіть газ тисне на будь-яку поверхню. Тиснуть молекули газу, які постійно рухаються і стикаються з поверхнями. Так як газ заповнює весь посудину, то тисне на всі боки. Рідина, там, де вона заповнила посудину, теж тисне на всі боки (тому вода буде виливатися навіть через дірочку збоку, а не тільки знизу). Так як на рідину і […]...
- Чим відрізняються рідини від газів Речовинам властиво приймати те чи інше агрегатний стан. Безліч речовин знаходиться у формі газів або рідин. При цьому вони володіють характерними властивостями, притаманними відповідному агрегатним станом. Що таке рідини і гази У більшості своїй гази – ковалентні з’єднання (виняток становить група благородних газів) або прості речовини. Стисливість і здатність до розширення – характерні властивості газів. […]...
- Електрорушійна сила (ЕРС) і внутрішній опір джерела Ми прийшли до висновку, що для підтримки постійного струму в замкнутій ланцюга, в неї необхідно включити джерело струму. Підкреслимо, що завдання джерела полягає не в тому, щоб поставляти заряди в електричний ланцюг (в провідниках цих зарядів достатньо), а в тому, щоб змушувати їх рухатися, робити роботу по переміщенню зарядів проти сил електричного поля. Основний характеристики […]...
- Графіки кінематичних величин Кінематика – розділ механіки, в якому вивчаються геометричні властивості руху тіл без урахування їх маси та діючих на них сил. Кінематика – розділ механіки, в якому вивчаються геометричні властивості руху тіл без урахування їх маси та діючих на них сил. Основне завдання кінематики – описати рух тіла в просторі в залежності від часу, не з’ясовуючи […]...