авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 | 2 ||

«1 Статья 3. ФИЗИКА «И был день, и была ночь. ...»

-- [ Страница 3 ] --

Сила упругости — сила, возникающая при деформации тела и противодействующая этой деформации.. Сила упругости направлена противоположно смещению, по лиии действия сил.

Сила трения — сила, возникающая при относительном движении тврдых тел и противодействующая этому движению. Относится к диссипативным силам (силы рассеяния).

Вектор силы трения направлен противоположно вектору скорости.

Сила сопротивления среды — сила, возникающая при движении тврдого тела в жидкой или газообразной среде. Относится к диссипативным силам.. Вектор силы сопротивления направлен противоположно вектору скорости.

Сила нормальной реакции опоры — сила упругости, действующая со стороны опоры на тело.

Направлена перпендикулярно к поверхности опоры.

Силы поверхностного натяжения — силы, возникающие на поверхности раздела сред.. Сила натяжения направлена по касательной к поверхности раздела сред.

Сила инерции — фиктивная сила, вводимая в неинерциальных системах отсчта для того, чтобы в них выполнялся второй закон Ньютона. В частности, в системе отсчта, связанной с равноускоренно движущимся телом сила инерции направлена противоположно ускорению. Из полной силы инерции могут быть для удобства выделены центробежная сила и сила Кориолиса.

Взаимодействие тел друг на друга с помощью сил не проходит бесследно для всех тел, участвующих во взаимодействии благодаря третьему закону Ньютона.

Третийзакон Ньютона. Действию всегда есть равное и противоположное противодействие, иначе: взаимодействия двух тел друг на друга между собой равны и направлены в противоположные стороны"» = Ещ одной величиной, характеризующей движущееся тело, является количество движения или импульс. Сила может действовать на тело кратковременно или постоянно,а произведение величины силы на время е действия t : t является импульсом силы. Тело под влиянием импульса силы приобретает или изменяет скорость, а вместе с ней и количество движения, называемое соответственно тоже импульсом. Импульс тела равен произведению массы тела на его скорость. При этом имеет место равенства импульса силы изменению импульса тела Импульс тела как и сила породившая его тоже векторная величина. А с математической точки зрения импульс тела является первообразной для силы,то есть, производная от импульса по времени является силой Мы уже упоминали, что несколько взаимодействующих тел образуют систему. Если на систему не действуют внешние силы или их действие взаимно компенсируется, то такая система считается замкнутой, а силы действующие внутри системы называются внутренними.

Внутренние и внешние силы внутренние силы в замкнутой системе Наличие импульса у тел открывает перед нами целую серию фундаментальных законов природы, связанных со свойствами пространства и времени и фудаментальным принципом симметрии в природе.. Это законы сохранения. Следствием однородности пространства является закон сохранения импульса Для замкнутой системы тел сумма их импульсов до взаимодействия равна сумме импульсов после взаимодействия. На практике закон сохранения импульса лежит в основе реактивного движения,используемого в современной космонавтике.

Ещ одну сторону механической картины мира открывают перед нами другие виды движения:

криволинейное,движение по окружности, вращательное движение. Наличие этих видов движения в природе, обусловливает наличие целого ряда немаловажных физическиз величин, понятий и законов. Тем более, что вращение –одно из состояний нашей Вселенной, Солнечной системы и планет. Следует различать вращательное движение тела вокруг другого тела и вращение тела вокруг оси вращения, проходящей через это тело, хотя, вводимые для них характеристики почти одинаковы,потому что любое тврдое тело иожно представить как сумму материальных точек с разными радиусами вращения вокруг оси.

Частота вращения — число оборотов тела в единицу времени.

Период вращения — время одного полного оборота. Период вращения T и его частота связаны соотношением T = 1 /.

Линейная скорость точки, находящейся на расстоянии R от оси вращения Ускорение точки при движении по окружности/ Вектор ускорения при движении точки по окружности можно разложить на два слагаемых (компоненты):

Тангенциальное ускорение — направлено по касательной к траектории (обозначается иногда а.

Является составляющей вектора ускорения a. Характеризует изменение скорости по модулю.

Центростремительное или Нормальное ускорение — возникает (не равно нулю) всегда при движении точки по окружности. Является составляющей вектора ускорения a, перпендикулярной вектору мгновенной скорости. Вектор нормального ускорения всегда направлен к центру окружности, а модуль равен: an = R Угловая скорость вращения тела = Т Угловое ускорение Центростремительная сила — сила, вызывающая движение тела по криволинейной траектории, в любой инерциальной системе отсчта, направленная перпендикулярно вектору скорости тела и равная, где m — масса тела, v — его скорость, а r — радиус кривизны траектории, по которой движется тело.

Момент силы относительно неподвижной точки O, где – радиус вектор, проведенный из этой точки O в точку приложения силы :

Момент инерции механической системы относительно неподвижной оси a («осевой момент инерции») — физическая величина Ja, равная сумме произведений масс всех n материальных точек системы на квадраты их расстояний до оси:

Момент инерции ( аналог массы). Момент инерции — скалярная физическая величина, мера инертности тела во вращательном движении вокруг оси, подобно тому, как масса тела является мерой его инертности в поступательном движении. Характеризуется распределением масс в теле: момент инерции равен сумме произведений элементарных масс на квадрат их расстояний до базового множества (точки, прямой или плоскости). Обозначение: I или J.

Для тела, вращающегося вокруг другого J = m r Для сплошного тела, врашающегося вокруг своей оси Имеет место соответствие элементов поступательного и вращательного движений.

Поступательное движение Вращательное движение Перемещение Угловое перемещение S Линейная скорость Угловая скорость Ускорение Угловое ускорение Масса Момент инерции m I Импульс Момент импульса Сила Момент силы F M Многообразие видов движения задат многобразие физических величин и законов, описывающих состояния окружающей нас материи.

Следующим в череде фундаментальных законов сохранения является закон сохранения момента импульса,явлющимся следствием такого свойства пространства как изотропность и принципа симметриив природе.

Если на тело не действуют внешние силы или результирующий момент их относительно оси вращения равен нулю, то момент импульса тела относительно оси вращения остатся неизменным.

Моменты инерции тел различной формы Мы рассматривали пример с фигуристкой,когда за счт уменьшения радиуса (руки прижаты) увеличивается скорость вращения. Но жизненно важным для нас является, то что сохраняется не только величина, но и направление момента импульса. Вспомите гироскоп - симметричный быстровращающийся вокруг оси симметрии диск. Момент инерции у него направлен по оси вращения,а направление определяется правилом правого винта «буравчика». В этом состоянии гироскоп приобретает свойство сохранять неизменным направление своей оси в пространстве в соответствии с законом сохранения момента импульса.. Земля – тот же гироскоп, только шаровой формы,поэтому ось е вращения стабильна в пространстве. Как тело, вращающееся вокруг Солнца, Земля имеет свой момент импульса перпендикулярный плоскости е орбиты (орбитальный момент системы Солнце – Земля). Неизменность этого момента обеспечивает стабильность (неизменность) плоскости орбиты Земли.

Изменяя движение тела (или его состояние относительно системы отсчта) сила совершает работу.

Механическая работа — это физическая величина, являющаяся скалярной количественной мерой действия силы или сил на тело или систему, зависящая от численной величины и направления силы(сил) и от перемещения точки(точек) тела или системы. Обычно работа рассчитывается как произведение силы на перемещение тела. В В общем смысле, работа – это интеграл от силы по перемещению.

или где и — радиус-векторы начального и конечного положения тела соответственно.

Если работа силы независит от формы траектории, то такие силы называются консервативными или потенциальными (сила упругости, например). То есть, работа консервативных сил по замкнутому контуру (траектории) всегда равна нулю. Это прямое проявление рассмотренной нами ранее калибровочной симметрии. Диссипативные силы являются неконсервативными (силы трения и сопротивления среды)) Работа силы, совершаемая в единицу времени, называется мощностью. Мощность N это физическая величина, равная отношению работы A к промежутку времени t, в течение которого совершена эта работа:

Измеряется в ваттах.

Через работу мы имеем возможность перейти к ещ одной фундаментальной физической величине – энергии. Способность силы произвести работу над телом или системой тел называется потенциальной энергией. С другой стороны, движущееся в результате воздействия силы тело приобретает другой вид энергии – кинетическуюэнергию. Другими словами, тело перед воздействием силы обладает потенциальной энергией, а после начала движения тело приобретает кинетическую энергию, прямо пропорциональную массе и квадрату скорости.

Приобретая кинетическую энергию, тело уменьшает свою потенциальную энергию. В то же время сумма потенциальной и кинетической энергии,то есть,полная энергия тела осттся величиной неизменной. Это есть ещ один из фундаментальных законов природы и физики, в частности.

Закон сохранения механической энергии. Полная механическая энергия замкнутой системы тел, между которыми действуют только консервативные силы, остатся постоянной. Проще говоря, при отсутствии диссипативных сил (например, сил трения) механическая энергия не возникает из ничего и не может исчезнуть никуда..

Классическим примером этого утверждения являются пружинный или математический маятники с пренебрежимо малым затуханием. В случае пружинного маятника в процессе колебаний потенциальная энергия деформированной пружины (имеющая максимум в крайних положениях груза) переходит в кинетическую энергию груза (достигающую максимума в момент прохождения грузом положения равновесия) и обратно.

Схема примерно такая: внешняя, сила изменяя конфигурацию системы, увеличивает е потенциальную энергию, возвращающая внутрення сила, уменьшая потенциальную энергию, увеличивает кинетическую и так далее.

Еп1 + Ек1 = Еп2 = Ек2 = const А, теперь, пора перейти к важнейшему из открытых Ньютоном законов природы, который он вывел путм анализа законов Кеплера о движении планет:

Закон всемирного тяготения: Все тела притягиваются друг к другу с силой, прямо пропорциональной их массам и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними:

Коэффициент пропорциональности G одинаков для всех тел в природе. Его называют гравитационной постоянной G = 6,67·10–11 Н·м2/кг2 (СИ).

Одним из проявлений силы всемирного тяготения является сила тяжести. Так принято называть силу притяжения тел к Земле вблизи ее поверхности. Если M – масса Земли, RЗ – ее радиус, m – масса данного тела, то сила тяжести равна где g – ускорение свободного падения у поверхности Земли:

Сила тяжести направлена к центру Земли. В отсутствие других сил тело свободно падает на Землю с ускорением свободного падения. Среднее значение ускорения свободного падения для различных точек поверхности Земли равно 9,81 м/с. Зная ускорение свободного падения и радиус Земли (RЗ = 6,38·106 м), можно вычислить массу Земли М:

Силу тяжести m с которой тела притягиваются к Земле, нужно отличать от веса тела. Понятие веса широко используется в повседневной жизни.

Весом тела называют силу, с которой тело вследствие его притяжения к Земле действует на опору или подвес (весы). При этом предполагается, что тело неподвижно относительно опоры или подвеса.

Таким образом, Ньютон постулировал утверждение о том, что кроме контактных взаимодействий между телами действуют невидимые силы, заставляющие тела взаимодействовать на расстоянии. Так началась долгая и славная история теории поля. Все тела, обладающие массой, обладают и гравитационным полем. Природа гравитационных сил не ясна до сих пор, одни предположения и гипотезы. Ньютон считал, что гравитационное взаимодействие передатся мгновенно. И, по моему, разумению это до сих пор не опровергнуто, поскольку не выявлены переносчики этого взаимодействия. Гравитация является консервативной (потенциальной) силой.

Другим видом движения является колебательное движение. Движение, которое повторяется через равные промежутки времени, представляет собой колебательное движение.

Колебания могут быть :

Свободными – без участия внешней (вынуждающей) силы Собственными – обусловленные физическими характеристиками элементов колебательной системы.

Вынужденными -–происходящими при участии вынуждающей силы.

Простейшие колебательные системы: математический маятник, пружинный маятник, физический маятник.

Осциллятор (от лат. oscillo — качаюсь) — система, совершающая колебания, то есть показатели которой периодически повторяются во времени.

Существует множество видов периодического движения (колебаний),среди которых простейшим является движение, график которого определяется тригонометрической функцией.

(синус или косинус). Такое колебание называется гармоническим. При этом движении координата точки изменяется по закону x = xm cos (t + 0).или может быть и синус Колебания могут быть затухающими с участием сил трения (диссипативных сил) и незатухающими.

Важной характеристикой колебательной системы, совершающей свободные затухающие колебания, является добротность Q. Этот параметр определяется как число N полных колебаний, совершаемых системой за время затухания, умноженное на :

Чем медленнее происходит затухание свободных колебаний, тем выше добротность Q колебательной системы.

Вынужденные механические колебания. Свободные колебания в реальности из-за действия сил сопротивления или трения (силы рассеивания или диссипативные) по определению будут всегда затухающими. Чтобы превратить их в незатухающие необходимо компенсировать потери энергии от сил рассеивания путм восполнения энергии с помощью действия внешних сил. А чтобы полученные в результате колебания были гармоническими, то и сама прилагаемая к колебательной системе внешняя сила должна изменяться во времени по гармоническому закону.

Fвн = F0 cos t Резонанс – одно из важнейших и учитываемых явлений в практической механике. Явление, при котором амплитуда колебаний системы достигает максимального значения, характерного для некоторого значении частоты вынуждающей силы называется резонансом. Резонанс возникает при совпадении частоты вынуждающей силы с частотой собственных колебаний колебательной системы.

Существуют системы в которых предусмотрен механизм,обеспечивающий поступление энергии в колебательную систему автоматически. Такие системы называются автоколебательными, а процесс незатухающих колебаний в таких системах – автоколебаниями. В автоколебательной системе можно выделить три характерных элемента – колебательная система, источник энергии и устройство обратной связи между колебательной системой и источником. В качестве колебательной системы может быть использована любая механическая система, способная совершать собственные затухающие колебания (например, маятник настенных часов).

Ещ одним фундаментальным понятием механики, используемым в других, более современных разделах физики, является волна.

Процесс распространения колебательного движения в упругой среде называется волновым движением. Главная особенность – при волновом движении не происходит переноса вещества, но происходит перенос энергии.

Основные характеристики волнового движения:

1. Если источник волны колеблется по гармоническому закону, то волна называется гармонической. Гармоническая волна — согласно наиболее общему определению — волна, в которой каждая точка колеблющейся среды в каждой точке пространства совершает гармонические колебания. Такие волны ещ называют монохроматическими ( волны одной длины, а, значит, и частоты).

2. Волновой фронт — это воображаемая поверхность, до которой дошло волновое возмущение в данный момент времени. В зависимости от формы фронта волны выделяют плоские, сферические, эллиптические и другие волны.

Луч волны -–Линия, проведенная перпендикулярно волновому фронту в направлении 3.

распространения волны Луч указывает направление распространения волны.

Волновая поверхность -–геометрическое место множества точек, колеблющихся в одинаковой фазе.

4.

Луч волны всегда перпендикулярен волновой поверхности;

Амплитуда (A) — модуль максимального смещения точек среды из положений равновесия при 5.

колебаниях;

Период (T) — время полного колебания (период колебаний точек среды равен периоду колебаний 6.

источника волны) где t — промежуток времени, в течение которого совершаются N колебаний;

7. Частота () — число полных колебаний, совершаемых в данной точке в единицу времени Частота волны определяется частотой колебаний источника;

Скорость () — скорость перемещения гребня волны (это не скорость частиц!) или,точнее:. Под 8.

скоростью распространения волны понимается ее фазовая скорость, т.е. скорость распространения данной фазы колебаний.

9. Длина волны () — наименьшее расстояние между двумя точками, колебания в которых происходят в одинаковой фазе, т. е. это расстояние, на которое волна распространяется за промежуток времени, равный периоду колебаний источника Для характеристики энергии, переносимой волнами, используется понятие интенсивности волны (I), определяемой как энергия (W), переносимая волной в единицу времени (t = 1 c) через поверхность площадью S = 1 м2, расположенную перпендикулярно к направлению распространения волны:

Другими словами, интенсивность представляет собой мощность, переносимую волнами через поверхность единичной площади, перпендикулярно к направлению распространения волны.

Единицей интенсивности в СИ является ватт на метр в квадрате (1 Вт/м2).

По способу распространения в среде волны могут быть продольными (колебания частиц среды – вдоль прямой распространения колебаний или поперечными -–колебания происходят в перпендикулярной плоскости. В жидкой и газообразной среде распространяются только продольные волны. Поперечные могут возникать при распространении упругой деформации тврдого тела.

Бегущая волна – может распространяться бесконечною Стоячая волна – получается сложением бегущей и отражнной волн.


Свойства волн:

Отражение волн. «Луч падающий, луч отраженный и нормаль к отражающей поверхности, построенная в точке падения, лежат в одной плоскости;

угол падения равен углу отражения».

Преломление волн. «падающий луч, преломленный луч и перпендикуляр, восстановленный в точке падения к границе раздела сред, лежат в одной плоскости. При любых углах падения отношение синуса угла падения к синусу угла преломления для данных двух сред величина постоянная, называемая относительным показателем преломления второй среды относительно первой. Относительный показатель преломления показывает во сколько раз скорость волны в первой среде больше (или меньше) скорости волны во второй среде.»

= = const V1 n V Дифракция волн.- явление нарушения закона прямолинейного распространения волн в однородной среде или огибание препятствий волнами.

Интерференция волн. -–сложение в пространстве когерентных волн, при котором образуется постоянное во времени распределение амплитуд результирующих колебаний частиц среды, т.е.

наблюдается перераспределение максимумов и минимумов интенсивности волн. Энергия концентрируется в максимумах и совсем не поступает в минимумы.

Когерентными называются волны, имеющие постоянную разность фаз и одинаковую частоту.

Принцип Гюйгенса. Согласно принципу Гюйгенса каждая точка среды, до которой дошло возмущение, сама становится источником вторичных волн. Для механических волн принцип Гюйгенса имеет наглядное истолкование: частицы среды, до которых доходят колебания, в свою очередь, колеблясь, приводят в движение соседние частицы среды, с которыми они взаимодействуют,а огибающая фронтов вторичных волн является фронтом результирующей волны».

Звук. Звук, в широком смысле — упругие волны, распространяющиеся в какой-либо упругой среде и создающие в ней механические колебания.

Как и любая волна, звук характеризуется амплитудой и спектром частот. Обычно человек слышит звуки, передаваемые по воздуху, в диапазоне частот от 16—20 Гц до 15—20 кГц. Звук ниже диапазона слышимости человека называют инфразвуком;

выше: до 1 ГГц, — ультразвуком, от 1 ГГц — гиперзвуком.

Скорость звука — скорость распространения звуковых волн в среде.

Как правило, в газах скорость звука меньше, чем в жидкостях, а в жидкостях скорость звука меньше, чем в тврдых телах, что связано в основном с убыванием сжимаемости веществ в этих фазовых состояниях соответственно.

В среднем, в идеальных условиях, в воздухе скорость звука составляет 340—344 м/с Эффект Доплера. Бытовое проявление эффекта встречается, когда мы слышим как меняется тональность гудка встречного поезда. Тональность – это определнная частота. Получается, что она меняется от того движется или не движется источник или примник звукового сигнала.

Если источник волн движется относительно среды, то расстояние между гребнями волн (длина волны) зависит от скорости и направления движения. Если источник движется по направлению к примнику, то есть догоняет испускаемую им волну, то длина волны уменьшается. Если удаляется — длина волны увеличивается.

Как мы с вами уже рассматривали: вещество кроме тврдого может существовать и в форме сплошной среды жидкой или газообразной. Внешнее отличие: отсутствие или наличие своей формы. Тврдое тело имеет свою фиксированную, сохраняющуюся форму, которую оно способно восстанавливать после деформаций (правда, до определнного предела). Жидкость или газ принимают форму сосуда, в который помещены, причм газ, в силу большей разрежнности, стремится занять весь объм, то есть формы практически не имеет. Жидкая или газообразная сплошная среда принимается состоящей из мелких частиц, имеющих большое число степеней свободы, а, значит, вариантов состояний и видов движения при воздействии сил. Основными физическими характеристиками сплошной среды являются плотность,давление и напряжения. Среди разделов составляющих механику сплошных сред, наиболее информативным для естествознания является гидродинамика.


Гидродинамика — раздел физики сплошных сред, изучающий движение идеальных и реальных жидкости и газа. Как и в других разделах физики сплошных сред, прежде всего осуществляется переход от реальной среды, состоящей из большого числа отдельных атомов или молекул, к абстрактной сплошной среде, для которой и записываются уравнения движения.

Идеальная жидкость — в гидродинамике — воображаемая (идеализированная) несжимаемая жидкость, в которой, в отличие от реальной жидкости, отсутствует вязкость.

Различают два вида движения жидкости: ламинарное и турбулентное.

Ламинарное течение (лат. lamina — пластинка, полоска) — течение, при котором жидкость или газ перемещается слоями без перемешивания и пульсаций (то есть беспорядочных быстрых изменений скорости и давления).

Движение жидкости и соотношение е параметров описывается уравнением Бернулли для идеальной жидкости.

H -–потока- гидродинамический напор(полное давление) Z – геометрический напор– давление воды, выражаемое высотой водяного столба над рассматриваемым уровнем - пъезометрическая высота (напор) давление внутри потока, выраженное в метрах водяного столба.

- гидростатический напор (сумма геометрического напора z и пьезометрической Z+ высоты – напор жидкости без движения) -–плотность -–коэффициент кинетической энергии или коэффициент Кориолиса. Смысл этого коэффициента заключается в отношении действительной кинетической энергии потока в определнном сечении к кинетической энергии в том же сечении потока, но при равномерном распределении скоростей. При равномерном распределении скоростей его значение равно единице, а при неравномерном – всегда больше единицы и для любого потока его значение находится в пределах от 1 до 2 и более.

– скоростной напор.

Однако, в практической деятельности более нужной оказывается формула Бернулли для реальной жидкости, обладающей вязкостью Вязкость — внутреннее трение, свойство текучих тел (жидкостей и газов) оказывать сопротивление перемещению одной их части относительно другой.

Интерпретация законов Ньютона к движению сплошной среды сформулирована в уравнениях Навье – Стокса.

Наличие вязкости у жидкости определяет наличие сил трения как внутри потока, так и в пограничном со стенками сосуда, трубы, или, например, руслом реки слое жидкости.

Трение между слоями приводит к потерям энергии, поскольку часть е превращается в тепловую, и уравнение Бернулли формулируется следующим образом:

«Сумма гидростатического давления и гидродинамического напора в сечении S 1 отличается от подобной суммы в сечении S2 на величину потерь из-за сил трения h.»

Это интерпретация закона сохранения энергии для сплошной среды, а величина h будет характеризовать превращение механической энергии движения в тепловую.

. Турбулентность – это второй вид движения (после ламинарного) жидкости или газа, характеризующийся перемешиванием слов среды, самопроизвольным возникновением внутри и в поверхностном слое среды вихрей, нелинейных и линейных волн и, как следствие, хаотическим изменениям основных гидродинамических и термодинамических характеристик среды (скорости, температуры, давления, плотности), возникающее в ламинарной среде без наличия внешних, случайных, возмущающих среду сил.

Общий критерий возникновения турбулентности установлен Осборном Рейнольдсом в году. Это,так называемое, число или критерий Рейнольдса (Re).

Re = где u – скорость течения жидкости (м/сек) d – диаметр трубопровода (метр) -–плотность жидкости [кг/м3] -–коэффициент динамической вязкости жидкости [Па.с] Модель турбулентности до сих пор не разработана, причины е детально не прояснены и неописаны. Хоть я и дилетант, но посмею предположить, что искать надо в наличии вязкости и трения между слоями жидкости или газа.

Таким образом, мы закончили рассматривать классическую механику и убедились, что корни современной физики лежат в тех понятиях и физических величинах, которые ввела в обиход физики эта механика. Однако, даже такая логически стройная и безусловно классическая теория оставляет нам вопросы, которые е средствами объяснить не удатся, во всяком случае, мы не нашли ответа во всм многообразии источников.

Для полноты картины давайте рассмотрим насколько реализованы в классической механике фундаментальные принципы природы, рассмотренные нами ранее.

Принцип материальности мира и требование объективности рассмотрения предмета познания. Классическая механика рассматривает фактически существующие величины и отношения, без использования каких-то мифических субстанций вроде флогистона или теплорода.

Принцип познаваемости мира. Основные постулаты и законы классической механики получены в результате конкретных, объективных наблюдений. Само построение механики показывает логическую последовательность приближения к истинным знаниям. В этом также проявляется ипринцип причинности, когда одни законы являются следствием других, более общих.

Принцип глобального эволюционизма. Современная квантовая механика и тоерия относительности оперирует в том числе и понятиями и величинами введнными классической механикой. Классическая механикаю в свою очередь, является предельной интерпретацией специальной теории относительности. В этом проявляется также и принцип соответствия Принцип относительности знания. Наличие фактов, которым классическая механика пока не дала объяснения.

Принцип оптимальности. Фактически реализован в Лагранжевой и Гамильтоновой интерпретациях механики Ньютона.(наименьшее действие) Принципы симметрии. Реализованы в инерциальных системах отсчта, законах сохранения:

импульса момента импульса и энергии. Потенциальные силы – реализация калибровочной симметрии.

Таким образом, мы можем утверждать, что классическая механика и картина мира, представляемая ей, целиком основаны на фундаментальных принципах научного знания и являются научными, а,значит, и истинными в определнных пределах.

А теперь, отметим для себя вопросы, на которые не удалось найти ответа:

1.При какой предельной скорости неприменимы законы классической механики.

2.Что является причиной и каков механизм образования в океане гигантских волн высотой метров и более (волны-убийцы).

3.Каковы природа гравитационного взаимодействия и его скорость распространения.

4.Каковы причины и механизм развития турбулентности в сплошной среде (газ, жидкость) На этом знакомство с классической механикой будем считать завершнным и перейдм к следующим теориям, стараясь сохранять некоторую логическую и историческую преемственность.



Pages:     | 1 | 2 ||
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.