ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы ДИНАМИКА НЕВЯЗКОЙ ЖИДКОСТИ Основные положения кинематики и динамики жидкости из "Краткий курс технической гидромеханики " частично или полностью погруженное в жидкость, испытывает со стороны последней давление по всей смоченной поверхности. Результирующая сил давления, приложенных к элементам этой поверхности, представляет собой статическую подъемную, или архимедову, силу. [c.47] Это есть закон Архимеда. [c.48] Подъемная сила направлена вертикально вверх и приложена к смоченной поверхности тела в точке, где эта поверхность пересекается вертикалью, проходящей через центр тяжести массы жидкости в объеме погруженной части тела — так называемый центр водоизмещения ). [c.48] погруженное в покоящуюся жидкость (или газ), находится под действием по меньщей мере двух сил — веса тела в пустоте О и подъемной силы А, направленной противоположно весу. [c.48] Пусть часть тела погружена в жидкость, в то время как другая часть находится над ее поверхностью, в области, заполненной газом (или другой жидкостью). Тогда на тело действует, помимо веса в пустоте, подъемная сила А=А1- - А , где А1 равняется весу жидкости в объеме погруженной части тела и А — весу воздуха (или другой жидкости) в объеме части тела над поверхностью первой жидкости. [c.48] Если вес тела уравновешивается подъемной силой, т. е. О = А, и при этом не все тело погрузилось в жидкость, то тедо плавает. [c.48] Если вес тела меньше подъемной силы 0 А, то тело будет всплывать до тех пор, пока подъемная сила, уменьшаясь, не уравняется с весом тела, после чего наступит состояние плавания. [c.49] Свободно плавающее тело может под действием внешнего импульса выйти из состояния равновесия. В известных условиях тело после некоторых колебаний около положения равновесия вновь вернется к исходному состоянию. Эт а способность возвращаться к положению равновесия называется в гип )омё.катке остойчивостью. [c.49] Рассмотрим тело, имеющее продольную плоскость симметрии пусть оно находится первоначально в состоянии равновесного плавания. Наметим в теле жестко связанные с ним координатные оси в продольной плоскости симметрии ось Оу, проходящую через центр тяжести, и перпендикулярные к ней оси Ог и Ох — так, чтобы начало координат находилось в плоскости плавания. [c.49] Пусть в некоторый момент тело накренилось крен измеряется углом р наклона оси Ох к горизонту (рис. 27). [c.49] Поскольку вес О плавающего тела при крене не изменяется, то остается неизменной также и величина подъемной силы А] поэтому объемы погрузившейся (/) и обсохшей (2) частей тела должны быть равными между собой. [c.49] Попутно отметим, что замкнутая плоская линия пересечения плавающего тела с поверхностью жидкости называется ватерлинией, а часть плоскости, ограниченная ватерлинией, называется площадью плавания. [c.50] Смещение е линии действия подъемной силы при крене (см. рис. 27) можно представить как результат сложения ее при нахождении первоначально на линии действия, проходящей через точку с парой сил, возникающей в результате погружения объема 1 и обсыхания объема 2. [c.50] Положение точек С и 5о, а следовательно, и расстояние между ними определяются размещением масс тела и габаритов последнего, которые при рещении задачи об остойчивости являются величинами заданными. [c.51] Условие (14.5) показывает, что остойчивость плавающего тела можно обеспечить и в случае, если центр тяжести располагается выще центра водоизмещения (напомним, что для остойчивости погруженного в жидкость тела необходимо всегда, чтобы центр тяжести был расположен ниже центра водоизмещения). [c.51] Пример 6. Для определения положения поверхности раздела двух несмешивающихся жидкостей применяется поплавок, изображенный на рис. 28 тело поплавка А изготовлено в виде полого цилиндра из листовой меди толщиной 6 = 1 мм, а указатель уровня Б—из медного прутка 1 = 3 мм и Ь=2 м. Нефть имеет удельный вес у = 0,86 т/м . Определить диаметр тела поплавка, если высота Н равна 10 см, глубина слоя нефти над поверхностью воды равна 1 м и поставлено условие, чтобы половина тела поплавка была погружена в воду, а другая половина — в нефть. [c.51] Вернуться к основной статье