Равнодействующая всех поверхностных сил

На бесконечном расстоянии от границы перемещения и напряжения должны обратиться в нуль чтобы это имело место, надо принять, что равнодействующая всех поверхностных сил остается конечной. [c.91]

Пусть область 2 (рис. 4.25) занята газом, область 1 — жидкостью а область 3 — твердым телом. Все три тела граничат между собой по некоторой линии, перпендикулярной к плоскости чертежа. К этой линии приложены три силы поверхностного натяжения, обусловленные взаимодействием первого и второго, второго и третьего, первого и третьего тел и равные соответственно 0,2, о з и (Т13. Каждая из этих сил направлена так, как показано на рис. 4.25. В состоянии равновесия равнодействующая всех трех сил поверхностного натяжения не должна иметь составляющей вдоль поверхности твердого тела, т. е. [c.147]

Равнодействующая всех поверхностных давлений, действующих на цапфу, создает подъемную силу и уравновешивает нагрузку (на рис. 13.10, а, чтобы не затемнять рисунок, показана эпюра давления р смазки, действующего на подшипник, а не на цапфу такое же, но противоположно направленное давление действует со стороны смазки на цапфу). Пройдя узкую часть зазора, смазка вытекает через торцовые щели. Некоторая ее часть, поступающая через канал ), сразу отделяется и проходит поверх цапфы, не образуя непрерывной струи и не оказывая на цапфу давления, но способствуя ее охлаждению. [c.332]

Как известно, силы межмолекулярного взаимодействия в жидкости больше, чем в насыщенном паре этой жидкости. Рассмотрим молекулу, находящуюся внутри объема жидкости А на рис. 6-1). Очевидно, что на эту молекулу действуют силы притяжения со стороны других молекул, непосредственно примыкающих к рассматриваемой молекуле. Поскольку эти молекулы окружают рассматриваемую нами молекулу А со всех сторон, то, естественно, равнодействующая всех межмолекулярных сил, действующих на молекулу А, равна нулю. Совершенно иное положение у молекулы Б, находящейся на границе раздела фаз. В этом случае на молекулу Б действуют силы молекулярного притяжения со стороны молекул жидкости, расположенных с боков и снизу от молекулы Б, а сверху на молекулу Б действуют силы притяжения со стороны молекул, находящихся в паровой фазе над поверхностью жидкости. Следует заметить, что поскольку плотность пара значительно меньше плотности жидкости (всюду вдали от критической точки, где эти плотности сравниваются между собой), то и расстояния между молекулами в паровой фазе значительно больше, чем между молекулами в жидкой фазе. Отсюда очевидно, что силы притяжения, действующие на молекулу Б со стороны молекул паровой фазы, значительно меньше, чем силы притяжения со стороны молекул жидкой фазы. Следовательно, равнодействующая межмолекулярных сил, действующих на молекулу Б, не равна нулю. Понятно, что эта равнодействующая сила направлена внутрь жидкости по нормали к поверхности жидкости. Очевидно, что в таком же положении, как и молекула Б, находятся все молекулы, находящиеся на поверхности жидкости, и, следовательно, поверхностный слой оказывает давление на весь объем жидкости. Это давление называется внутренним давлением. Внутреннее давление жидкостей весьма велико. Расчеты показывают, что, например для воды при [c.136]

Рассмотрим (рис. 6) две молекулы воды Mi и М2, помещенные в воде, так, что погружена полностью, а Mg находится на поверхности воды. Как видно, Mj, окруженная со всех сторон одинаковыми молекулами А, А , В, В , испытывает в среднем одинаковое притяжение со всех сторон, и притяжения на уравновешиваются. Но молекула М , расположенная в поверхностном слое, подвержена неодинаковому притяжению со стороны жидкости она притягивается молекулами жидкости, со стороны газа — молекулами газа. Но так как плотность газовой фазы меньше плотности жидкой фазы в сотни раз, то равнодействующая R всех молекулярных сил на рассматриваемую молекулу со стороны жидкости значительно больше. Эта сила, направленная перпендикулярно к поверхности жидкости, стремится втянуть молекулу внутрь и свести форму поверхности жидкости к шаровой. [c.21]

Молекулы жидкости на границе между жидкостью и другой средой (воздухом, паром этой жидкости, стенками сосуда) образуют поверхностный слой. Внутри жидкости молекула испытывает со стороны окружающих её молекул воздействие, одинаковое во всех направлениях в поверхностном слое воздействия на молекулы со стороны жидкости и другой граничащей среды не одинаковы, равнодействующая всех сил направлена по нормали к поверхности пограничного слоя и зависит от свойств не только жидкости, но и другой среды. Молекулы слоя обладают большей потенциальной и свободной энергией, нежели молекулы внутри жидкости. Естественное стремление системы перейти к состоянию, отвечающему минимуму свободной энергии (по второму началу термодинамики), удовлетворяется выходом молекул из поверхностного во внутренние слои жидкости, что вызывает тенденцию сокращения слоя и создаёт в нём поверхностное натяжение. [c.450]

В недеформированном теле все его части находятся в механическом равновесии друг с другом. Это значит, что если выделить внутри тела какой-нибудь объем, то равнодействующая всех сил, действующих на этот объем со стороны других частей тела, равна нулю. При деформировании же тело выводится из состояния равновесия, в результате чего в нем возникают упругие силы, обусловленные межмолекулярным взаимодействием. Радиус действия молекулярных сил имеет величину порядка расстояния между молекулами, поэтому в теории упругости сплошной среды он должен считаться равным нулю. Таким образом, возникающие при деформации внутренние силы действуют на выделенный объем тела со стороны окружающих его частей только непосредственно через поверхность этого объема, т. е. являются поверхностными силами, которые мы в дальнейшем и будем рассматривать, отвлекаясь от объемных сил типа силы тяжести. Поверхностные силы пропорциональны площади поверхности, на которой они действуют. Сила, отнесенная к единице площади, называется механическим напряжением. [c.15]

Из общего курса физики известно, что на поверхности раздела фаз действует так называемое поверхностное натяжение — сила, стремящаяся сократить до возможного минимума величину поверхности жидкости. Напомним, что поверхностным натяжением а называется сила, действующая на единицу длины периметра поверхности эти силы, нормальные к периметру и касательные к поверхности, изображены стрелками на схеме, представленной на рис. 5-7 (на этом рисунке изображен некоторый мысленно вырезанный участок поверхности раздела фаз). Поскольку в случае плоской поверхности раздела фаз во всех точках периметра рассматриваемого участка (рис. 5-7, а) силы поверхностного натяжения лежат в одной плоскости, то очевидно, что равнодействующая этих сил равна нулю. Иное депо в случае криволинейной поверхности раздела фаз. Как видно из рис. 5-7, б, в этом случае силы поверхностного натяжения в различных точках периметра участка лежат в разных плоскостях и их равнодействующая уже не равна нулю. При этом очевидно, что эта равнодействующая тем больше по величине, чем больше кривизна поверхности раздела фаз. Нетрудно видеть, что эта [c.150]

Равнодействующая Р всех сил, действующих на нить, складывается из силы тяжести q и силы Q Qn + Qx — --Qm давления потока на нить. Первая сила является массовой, вторая поверхностной. Проекции массовой силы тяжести q определяются равенствами [c.107]

Исходя из электромагнитной теории света, механизм возникновения светового давления качественно можно пояснить следующим образом (рис, 28.1). Пусть на плоскую иоверхность Р тела надает электромагнитная световая волна. Векторы Е и Н лежат в плоскости Р. Рассмотрим, как они будут воздействовать на электрические заряды тела. Электрическая компонента Е электромагнитного поля действует на заряд д с силой Ек = < Е. Под воздействием этой силы положительный заряд начнет смещаться вдоль поверхности по направлению Е, а отрицательный—против направления Е. Такое смеи1ение зарядов представляет собой поверхностный ток ], параллельный Е. В телах со свободными зарядами (проводники) это будет ток проводимости, а в диэлектриках — поляризационный ток смещения. Магнитная компонента Н электромагнитного поля воздействует на движущийся заряд с силой Лоренца Е= (<7/с)[уН], направленной в сторону распространения света. Равнодействующая всех этих сил и воспринимается как давление, оказываемое светом и а тело. [c.183]

На ракету действуют поверхностные и объемные нагрузки. К п о-верхностным нагрузкам относятся аэродинамическое давление, давление газов в камере сгорания и сопле двигателя, реакции различных опорных устройств и т. д. Объе м и ы е н а г р у з-к и являются следствием действия поля тяготения и инерции. В каждый момент времени система всех сил, приложенных к ракете, находится в равновесии. Это означает, что вектор равнодействующей объемных сил равен по значению и противоположен по знаку вектору paBjioдействующей всех поверхностных сил. Это следствие принципа Даламбера позволяет просто решать задачи, связанные с особенностями нагружения конструкций ракет. Силу тяги можно рассматривать как поверхностную силу, направленную по оси двигателя. При полете вне атмосферы эта сила является единственной поверхностной силой, приложенной к ракете. Следовательно, в этом случае равнодействующая объемных сил должна быть равна по значению и противоположна по знаку силе тяги. Из этого следует, что ракету в полете можно рассматривать как тело, находящееся в некотором поле тяготения, направление и интенсивность которого определяются силой тяги двигателей. Перегрузка этого поля = F/(mg), где F — сила тяги т — масса ракеты — ускорение свободного падения. То же будет и при полете в атмосфере при отсутствии поперечных сил. Только в этом случае [c.276]

В теории ОМД основную роль обьгшо играют не массовые, а поверхностные силы. Если на каждый элемент поверхности dS с нормалью Па действует сила ст [c.103]

Каждая из этих сил направлена внутрь поверхности раздела между соответствующими двумя телами. -В состоянии равно1весия равнодействующая всех трех сил поверхностного натяжения не должна иметь составляющей вдоль поверхности твердого тела, т. е. [c.85]

Механическое движение этого объема определяется действием инерционных (1.3.1), массовых paFa сил типа (1.3.2), (1.3.3) и поверхностных сил. Равнодействующая всех внешних объемных сил равна [c.103]

Вследствие принципа Сен-Венана, за исключением небольшой области вблизи конца В, можно систему поверхностных сил (10.66) заменить другой системой, статически ей эквивалентной и сводящейся к одной силе Р, приложенной в центре тяжести концевого сечения и направленной параллельно оси х. Очевидно, в этом случае имеем следующие условия для равнодействующей всех усилий йх йу, йх йу, приложенных к элементам йхйу концевого сечения В [c.270]

Краевой угол. При соприкосновении жидкости (область 1 на рис. 1.1) с твердым телом (область 3) и газовой средой (область 2) граница между фазами проходит по поверхностям, перпендикулярным к плоскости рисунка. К линии соприкосновения трех сред (пересечение этой линии с плоскостью чертежа — точка 0) приложены три силы поверхностного натяжения, обусловленные взаимодействием жидкости с газом, газа с твердой поверхностью, твердой поверхности с жидкостью и равные соответственно 012, огз и СГ13. Каждая из трех сил направлена по касательной внутрь поверхности соприкосновения соответствующих двух сред. В состоянии равновесия, когда жидкость находится в покое относительно твердой стенки, равнодействующая всех трех снл не должна иметь составляющей вдоль поверхности твердого тела [c.26]

В Г О м о Г е н н ы X, т. е. однородных, системах, которыми являются истинные растворы, на каждую молекулу со всех сторон действуют одинаковые силы взаимного притяжения. В гетерогенной системе молекулы, находящиеся на поверхности раздела двух фаз, испытывают различные по величине силы притяжения со стороны той и другой фаз, так как силы взаимного сцепления между молекулами разных веществ различны. Равнодействующая сил направлена в сторону той среды, в которой взаимное притяжение молекул больше, в данном случае — в сторону коллоидной частицы. Эта особенность условий существования молекул поверхностного слоя приводит к тому, что увеличение поверхности вещества требует затраты энергии. Полезная работа, затрачиваемая на образование единицы поверхности, называется поверхностным натяжением, обозначается буквой а и выражается в эрг1см . [c.40]

Следовательно, величина равнодействующей сил с лв, S вс, < d, SADi т. е. всех сил поверхностного натяжения, действующих на рассматриваемый участок поверхности, будет равна [c.152]

С этой целью рассмотрим изображенный на рис. 6-7 нек(Эторый мысленно вырезанный участок поверхности раздела фаз. Стрелками на этом рисунке обозначены силы поверхностного натяжения как уже отмечалось, эти силы действуют по периметру рассматриваемого участка по нормали к периметру и по касательной к поверхности. Поскольку в случае плоской поверхности раздела фаз во всех точках периметра рассматриваемого нами участка (рис. 6-7, а) силы повёрхностного натяжения лежат в одной плоскости, то очевидно, что равнодействующая этих сил равна нулю. Иное дело — в случае криволинейной поверхности раздела фаз. Как видно из рис. 6-7, б, в этом случае силы поверхностного натяжения в различных точках периметра участка лежат в разных плоскостях, и их равнодействующая уже не равна нулю. При этом очевидно, что эта равнодействующая тем больше, чем больше кривизна поверхности раздела фаз. Нетрудно видеть, что эта равнодействующая направлена к вогнутой стороне поверхности. Таким образом, на ту фазу, которая расположена под вогнутой стороной поверхностного слоя, действует со стороны этого слоя дополнительное давление, обусловленное поверхностным натяжением. [c.155]

Наряду с этим протекает процесс взаимодействия между нахо-ДЯЩ.ИМИСЯ в подземных водах растворенными соединениями и горными породами. При этом происходят как сорбция (адсорбция и абсорбция) так и хемосорбция. В рассматриваемом случае адсорбция возникает как результат поверхностных явлений на границе раздела фаз. И в отличие от сил, действующих на молекулу или ион в объеме, где они компенсируются со всех сторон другими частицами, на поверхности твердого тела равнодействующая сил притяжения направлена перпендикулярно поверхности внутрь. Вследствие этого поверхность твердого тела не только притягивает из воды, но и удерживает частицы вещества. Количественно процесс протекает тем интенсивнее, чем больше поверхность раздела фаз. Среди горных пород наибольшей сорбционной способностью обладают высокодисперсные породы с площадью удельной поверхности в несколько десятков квадратных метров пепловые и агломератйвные туфы (20—95 мУг), каолинитовые и монтмориллонитовые глины (17— 65 м /г), бентониты и диатомиты (40—96 м7г). [c.9]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...