ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Основные гипотезы из "Механика сплошной среды Т.1 " Под влиянием механики сплошной среды ряд отраслей математики получил большое развитие. Например, механика сплошной среды оказала большое влияние на развитие некоторых разделов теории функций комплексного переменного, краевых задач для уравнений с частными производными, интегральных уравнений и др. [c.15] Весьма полезны аналогии некоторым задачам механики сплошной среды, которые обнаруживаются при ближайшем рассмотрении в других отделах механики и физики. [c.15] Оказывается также, что различные проблемы механики сплошной среды и математические методы их исследования во многих случаях тесно связаны между собой. Так, например, исследования движения жидкости в трубах послужили для объяснения некоторых основных фактов движения жидкости около крыла самолета. Методы решения задачи об обтекании крыла самолета имеют много общего с математическими методами решения задач о фильтрации жидкости в почве. Многие результаты теории движения газов в трубах, оказывается, можно использовать при рассмотрении различных задач о волновых движениях воды в каналах и т. д. и т. п. [c.15] На первых порах мы будем далеки от изучения указанных Быше задач. Вначале нам потребуется подготовить много материала общемеханического и математического характера. Вначале у читателя не будет чувства того, что он уже занимается или подходит непосредственно к изучению вопросов, касающихся реальных, наблюдающихся в природе и технике явлений. Утешением к такому положению вещей может послужить ссылка на историческое развитие механики сплошной среды. Прошло более ста лет, прежде чем математические методы механики сплошной среды в теории движения жидкостей ига-зов получили успех в практических вопросах. [c.15] В настоящем курсе излагаются основы механики сплошной среды, которые достаточны и необходимы для специального изучения различных конкретных вопросов. [c.15] На Луне нет атмосферы, там N = I0 ° 1/см , т. е. в 2,7 миллиарда раз меньше, чем у поверхности Земли. Такого сильного вакуума в лабораторных условиях на Земле практически не получают. При таком вакууме при соприкосновении веществ во многих случаях происходит их сваривание. [c.16] Мы видим, что объемы, занимаемые тепами, много больше объемов, в которых, собственно говоря, сосредоточено само вещество. [c.16] все тела, по существу, состоят из пустоты и в то же время в практически малых объемах пространства, занятого телом, всегда заключено большое число частиц. [c.16] Атомы и молекулы находятся в постоянном хаотическом движении. [c.16] Между частицами имеются определенные О взаимодействии частиц взаимодействия. В газе они связаны только со столкновениями. В жидкостях и твердых телах частицы расположены ближе, и в них существенны силы взаимодействия. [c.17] обеспечивающие прочность и упругость тел, имеют электрическую природу и, грубо говоря, сводятся к силам Кулона. Что касается ядерных сил и сил слабого взаимодействия, то они проявляются только при ядерных реакциях, когда частицы взаимодействуют на близких расстояниях друг к другу. Для того чтобы так сблизить частицы, требуется колоссальная энергия, которая может возникать за счет хаотического движения частиц при температурах в многие миллионы градусов. [c.17] При введении абстракций для моделирования реальных тел необходимо учитывать различные структурные особенности тел. Тела могут быть газообразными, жидкими, твердыми, кристаллическими, с различными фазами. При возрастании температуры возникают состояния, в которых вещество можно рассматривать одновременно как газ, жидкость или как твердое тело. [c.17] Помимо структуры важное значение имеют природа вещества и свойства составных частей смесей, растворов, сплавов. [c.17] Во многих случаях возникают механические задачи о движении тел с учетом изменения качества составных частей и их относительного содержания. Таковы, например, задачи о движении газов, сопровождаемом ядерными и химическими реакциями и, в частности, горением, диссоциацией, рекомбинацией, ионизацией и т. д. [c.17] При движенииматериальных тел важное значение могут иметь процессы фазовых переходов, такие, как конденсация, испарение, плавление, затвердевание, полимеризация, перекристаллизация и т. д. [c.17] Свойство вязкости в газах объясняется действием теплового движения молекул, выравнивающим макроскопические движения соседних частиц газа. Таким образом, свойства внутренних напряжений в материальных средах определяются их молекулярным составом, силами взаимодействия между молекулами и атомами, проявляющимися только на очень близких между ними расстояниях, и тепловым движением, характеризуемым температурой. [c.18] Аналогичным образом объясняется явление теплопроводности. Для любых двух соседних частиц среды, между которыми имеется контакт, происходит обмен энергией либо путем столкновений, либо непосредственно за счет обмена быстрыми и медленными молекулами. Статистически средняя энергия теплового движения, характеризующаяся температурой, стремится к выравниванию. [c.18] Механизм диффузии в смесях такн е объясняется молекуляр-но-кинетическим процессом перемешивания молекул в результате теплового движения. [c.18] Несколько сложнее описывается явление излучения, происходящее за счет квантовых эффектов изменения уровней энергии в системе молекулы, или атома, или ядра атома, а также за счет ускоренных движений заряженных частиц. Явление излучения, которое можно рассматривать как испускание фотонов, во многих случаях тесно связано с хаотическим тепловым движением и существенным образом зависит от температуры, определяющей возможные возбуждения энергии при столкновении частиц. Исследование движений материальных сред при больших температурах необходимо производить с учетом эффектов передачи энергии и изменения температуры за счет сопутствующих процессов поглощения и рассеяния лучистой энергии. [c.18] Вернуться к основной статье