Эрик Роджерс - Физика для любознательных. Том 1. Материя. Движение. Сила

Здесь есть возможность читать онлайн «Эрик Роджерс - Физика для любознательных. Том 1. Материя. Движение. Сила» весь текст электронной книги совершенно бесплатно (целиком полную версию без сокращений). В некоторых случаях можно слушать аудио, скачать через торрент в формате fb2 и присутствует краткое содержание. Город: Москва, Год выпуска: 1969, Издательство: Мир, Жанр: Физика, на русском языке. Описание произведения, (предисловие) а так же отзывы посетителей доступны на портале библиотеки ЛибКат.

Физика для любознательных. Том 1. Материя. Движение. Сила: краткое содержание, описание и аннотация

Предлагаем к чтению аннотацию, описание, краткое содержание или предисловие (зависит от того, что написал сам автор книги «Физика для любознательных. Том 1. Материя. Движение. Сила»). Если вы не нашли необходимую информацию о книге — напишите в комментариях, мы постараемся отыскать её.

Эрик Роджерс — "Физика для любознательных" в 3-х томах. Книги Роджерса могут представить интерес в первую очередь для тех читателей, которые по своей специальности далеки от физики, успели забыть школьный курс, но серьезно интересуются этой наукой. Они являются ценным пособием для преподавателей физики в средних школах, техникума и вузах, любящих свое дело. Наконец, "Физику для любознательных" могут с пользой изучать любознательные школьники старших классов.

Физика для любознательных. Том 1. Материя. Движение. Сила — читать онлайн бесплатно полную книгу (весь текст) целиком

Ниже представлен текст книги, разбитый по страницам. Система сохранения места последней прочитанной страницы, позволяет с удобством читать онлайн бесплатно книгу «Физика для любознательных. Том 1. Материя. Движение. Сила», без необходимости каждый раз заново искать на чём Вы остановились. Поставьте закладку, и сможете в любой момент перейти на страницу, на которой закончили чтение.

Тёмная тема
Сбросить

Интервал:

Закладка:

Сделать
Фиг 251 Идеализированная картина ламинарного потока При действительном - фото 234

Фиг. 251. Идеализированная картина ламинарного потока.

При действительном полете позади самолета образуется вихревое движение.

В какой мере сопротивление воздуха, действующее на крыло самолета или на любой другой предмет, образующий вихри, зависит от скорости полета? Летящее со скоростью v крыло оставляет за собой слой воздуха, движущийся вслед за крылом. Обозначим через А площадь поперечного сечения этого слоя, «вертикальное лобовое сечение» крыла (фиг. 252).

Фиг 252 За движущимся крылом остается движущийся вперед воздух Скорость его - фото 235

Фиг. 252. За движущимся крылом остается движущийся вперед воздух.

Скорость его на самом деле составляет лишь часть скорости самолета v (для простоты мы принимаем ее равной v ). При реальном полете движущийся воздух не имеет формы «бруска» — движение передается в стороны и воздух перемешивается благодаря вихрям.

Пусть действующая на крыло сила сопротивления, обусловленная непрерывной потерей количества движения, равна F . Чтобы рассчитать величину F , допустим для начала, что слой воздуха приобретает полную скорость крыла v .

Тогда, согласно F∙Δ t= Δ( mv),

( сила F)∙( время t, сек) = количество движения, потерянное крылом за t сек,

= количество движения, приобретенное за t сек слоем воздуха, приходящим в движение позади крыла.

За t сек крыло продвигается вперед на расстояние vt , оставляя за собой слой движущегося воздуха длиной vt и площадью А , следовательно, объем этого слоя равен Avt .

Этот воздух имеет:

МАССА = (ПЛОТНОСТЬ)∙(ОБЪЕМ), или ( d)∙( Avt).

Если скорость равна v , то количество движения равно

(МАССА)∙(ПРИОБРЕТАЕМАЯ СКОРОСТЬ), или ( dAvt)∙( v), или dAv 2∙ t.

Следовательно,

Ft= dAv 2∙ t,

или

F= dAv 2

получаем [151]

СИЛА = (ПЛОТНОСТЬ)∙(ПЛОЩАДЬ)∙(СКОРОСТЬ) 2

В реальных случаях воздух приобретает не всю скорость v , а некоторую долю ее и площадь А не равна точно сечению крыла, но все же справедливо соотношение

F= (ПОСТОЯННАЯ)∙(НЕКОТОРАЯ ПЛОЩАДЬ)∙(ПЛОТНОСТЬ ВОЗДУХА)∙( v 2).

Величина постоянной зависит от геометрической формы крыла, а также интервала скоростей. Фактор формы велик для необтекаемых предметов, таких, как плоская тарелка, поставленная поперек потока воздуха, или даже круглый мяч. Для «обтекаемого» тела, подставляющего ветру такую же площадь, но имеющего правильно сконструированную каплеобразную форму, этот фактор в 20—100 раз меньше, потому что такое тело создает значительно более слабое вихревое движение. Рассмотренное сопротивление, обусловленное остающимися позади вихрями, по своей природе совершенно отлично от создаваемого трением сопротивления при ламинарном течении.

Фиг 253 Сравнительная величина факторов формы влияющих на сопротивление - фото 236

Фиг. 253. Сравнительная величина факторов формы, влияющих на сопротивление воздуха в случае быстрого потока.

Механизм сопротивления, создаваемого внутренним трением

Сила сопротивления, обусловленная внутренним трением при ламинарном течении, создается не в результате появления макроскопического движения среды, а вследствие «уноса» мелких порций количества движения, происходящего при столкновении молекул. Ближайшие к движущемуся предмету молекулы жидкости при столкновении с ним приобретают часть его количества движения и при столкновении с соседними молекулами передают им свое приобретение. Такие молекулы, снующие взад и вперед в беспорядочном движении, ведут себя как мыши, «отщипывая» от медленно движущегося предмета небольшие порции количества движения. Вследствие похищения части количества движения предмет испытывает тормозящую силу

Ft= ПОТЕРЯ КОЛИЧЕСТВА ДВИЖЕНИЯ ЗА ВРЕМЯ t.

Как это сопротивление, обусловленное внутренним трением, зависит от скорости движущегося предмета? Предположим, предмет стал двигаться вдвое быстрее; тогда его количество движения возрастет вдвое. При каждом столкновении молекулы жидкости, вероятно, будут забирать ту же долю от удвоенного количества движения предмета, что и раньше [152]. Поэтому при каждом столкновении они будут уносить вдвое большее количество движения. А частота столкновения остается той же, потому что скорость движения предмета мала по сравнению со скоростями молекул. Таким образом, при удвоенной скорости предмет за то же время теряет удвоенное количество движения. Следовательно, он должен испытывать удвоенное сопротивление, поэтому следует ожидать, что сопротивление будет пропорционально скорости предмета, F ~ v . Опыт подтверждает это для медленного ламинарного течения газа или жидкости.

Читать дальше
Тёмная тема
Сбросить

Интервал:

Закладка:

Сделать

Похожие книги на «Физика для любознательных. Том 1. Материя. Движение. Сила»

Представляем Вашему вниманию похожие книги на «Физика для любознательных. Том 1. Материя. Движение. Сила» списком для выбора. Мы отобрали схожую по названию и смыслу литературу в надежде предоставить читателям больше вариантов отыскать новые, интересные, ещё непрочитанные произведения.


Отзывы о книге «Физика для любознательных. Том 1. Материя. Движение. Сила»

Обсуждение, отзывы о книге «Физика для любознательных. Том 1. Материя. Движение. Сила» и просто собственные мнения читателей. Оставьте ваши комментарии, напишите, что Вы думаете о произведении, его смысле или главных героях. Укажите что конкретно понравилось, а что нет, и почему Вы так считаете.

x