Плавучесть тел в жидкости

Рассмотренные вопросы имеют значение при изучении колебаний легких частиц, взвешенных в жидкости (например, пузырьков газа), а также при расчете колебательного движения тел, имеющих положительную плавучесть, погруженных в жидкость. В последнем случае под р следует понимать среднюю плотность всей системы. [c.284]

Плавучесть тела. В зависимости от соотношения между весом плавающего тела О и подъемной силой Р возможны три состояния те 1а, погруженного в жидкость [c.23]

Плавучесть тел. Обозначим вес тела через G. В зависимости от соотношения подъемной силы Р и веса тела G возможны следующие состояния тела, погруженного в жидкость [c.59]

Плавучесть тела определяется законом Архимеда, согласно которому давление жидкости на погруженное в нее тело направлено по вертикали снизу вверх и сила давления Р (подъемная сила) по величине равна массе жидкости в объеме тела P = —yV. [c.10]

Аналогично решается задача об упругом теле, которое находится под всесторонним давлением интенсивности q, например, в жидкости. Если параметр q принять в качестве обобщенной силы, то обобщенным перемещением окажется изменение объема ДУ указанного тела. Эта проблема актуальна в расчетах запаса плавучести судна подводного плавания. [c.240]

Гидростатическая сила плавучести тела, погруженного в жидкость, рассматривается отдельно от динамических (подъемной и лобовой) сил, вызванных движением жидкости относительно тела. [c.393]

Закон Архимеда. Закон Архимеда, открытый им за 250 лет до н. э., характеризует плавучесть тела, погруженного в жидкость. Для теоретического вывода закона Архимеда рассмотрим давление жидкости на тело, погруженное в нее. Для упрощения допустим, что поверхность тела не имеет перегибов и поэтому с любой горизонтальной прямой пересекается только в двух точках (рис. 1.25). Рассечем тело вертикальными [c.48]

Следовательно, когда Р>0, то только часть тела погружена в жидкость, что характеризует его плавучесть. В этом случае архимедова сила Рп равна весу жидкости в объеме погруженной в нее части тела где — коэффициент, определяющий часть тела, погруженную в жидкость ( <1) или Рп = у1 =0. [c.49]

Плавучесть тела. Плавучестью называют способность тела плавать в жидкости в погруженном или частично погруженном состоянии. [c.27]

Плавучесть тела — его свойство плавать при заданной нагрузке, имея заранее установленное погружение. Запас плавучести — добавочная нагрузка, которая соответствует весу жидкости в объеме надводной части плавающего тела. [c.20]

В дополнение к гидродинамической силе, действующей на не-косую частицу, она испытывает также действие гидростатической, или выталкивающей, силы, которую нужно также принять во внимание. Результирующая всех внешних сил, действующих на частицу со стороны жидкости, складывается из сил этих двух типов. Как известно, выталкивающая сила приложена к центру плавучести В тела, расположенному в центре тяжести вытесненной жидкости. Для несжимаемой однородной жидкости в однородном гравитационном поле положение точки В является характерным свойством самой частицы, зависящим только от ее внешней геометрии. [c.223]

Из формулы (52.18) видно, что окончательное перемещение упругого тела под действием плоской волны в идеальной жидкости зависит от его плавучести. При положительной плавучести М С М ) оно больше, а при отрицательной (М > М ) меньше перемещения частиц жидкости. Вместе с тем, как установлено выше, перемещение тела при тех же условиях в реальной жидкости не зависит от его массы и всегда равно перемещению частиц жидкости. В связи с этим может возникнуть вопрос о применимости формулы (52.18) для реальных условий. Ответ на этот вопрос следующий. [c.312]

СВОБОДНЫЕ КОЛЕБАНИЯ ТЕЛА НЕЙТРАЛЬНОЙ ПЛАВУЧЕСТИ В НЕПРЕРЫВНО СТРАТИФИЦИРОВАННОЙ ЖИДКОСТИ [c.39]

Расчеты траекторий движения поплавка на границе раздела двух идеальных жидкостей с учетом излучения плоских волн [3] удовлетворительно согласуются с данными лабораторных экспериментов [4]. В непрерывно стратифицированной среде присоединенная масса сфероида убывает с увеличением частоты его колебаний со, если она превосходит локальную частоту плавучести среды ш > при этом бегущие внутренние волны не возбуждаются [5]. Расчеты свободных колебаний шара возле горизонта нейтральной плавучести в идеальной стратифицированной жидкости хорошо согласуются с лабораторными измерениями двух первых колебаний (для большого тела расхождение не более 10%, несколько хуже - для малого [6]). [c.39]

Размерными параметрами задачи будут невозмущенная плотность жидкости po(z) (ось Z - вертикальна) и ее градиент u po(z)/ /z, диаметр D и скорость тела на горизонте нейтральной плавучести U (или расстояние от точки старта тела до уровня нейтральной плавучести Я), ускорение свободного падения g, коэффициент кинематической вязкости V, коэффициент диффузии соли к . Этот набор параметров может быть преобразован в набор масштабов, характеризующих геометрию задачи и размер основных структурных элементов течения. [c.40]

Над телом располагается неоднородный по толщине ламинарный спутный след, в центре которого отчетливо виден всплывающий вихрь, имеющий форму сегмента с выпуклой передней границей. Появление правильного изолированного вихря в следе обусловлено нестационарностью движения тела. Он формируется в начальной фазе движения тела и отрывается от него при подходе шара к нижней точке поворота. Поскольку вихрь заполнен более легкой жидкостью, захваченной на горизонте его формирования, он всплывает под действием сил плавучести. [c.41]

Донный вихрь, состоящий из более легкой жидкости, вовлеченной в регулярное движение на горизонте формирования, отделяется от тела при = 8 с в окрестности нижней точки поворота (фиг. 2, кривая 2, /-система), всплывает под действием сил плавучести и затем медленно погружается на собственный уровень нейтральной плавучести. На начальном этапе (0,6 < X < 1,1) его траектория описывается степенной [c.46]

Плавучесть тел. Если вес С погруженного в жидкость тела меньше архимедовой силы Р=у117, т. е. С<СР, то тело всплывает если С Р, то оно тонет если [c.38]

Со школьных лет читатель знаком с законом Архимеда. Величайший из математиков и механиков своего времени (287—212 гг. до и. э.) в сочинении О нлаваюш их в жидкости телах доказал основные предложения — теоремы, одна из которых приведена ниже в том виде, в каком она была им сформулирована Предложение пятое. Если более легкое, нежели жидкость, те го будет в нее номеш е-но, то оно погрузится настолько, что объем жидкости, равный объему погруженной части, будет весить столько же, как и все тело . Таким образом, закон Архимеда устанавливает, что Mepoii плавучести, т. е. количественной оценкой свойства судна плавать, является объем V вытесненной нлг воды, па ыва( мып объемным водоизмещением корабля (объем подводной части) и измеряемый в кубических метрах. Вес воды (в тоннах) в этом объеме [c.76]

Казалось бы, что в столь простом вопросе не может быть неясностей, хотя справедливости ради следует напомнить, что основное уравнение плавучести (3.1) нашло свое практическое применение в кораблестроенпп лишь через 19 веков после нояв.мния трактата О нлаваю-ш,их в жидкостях телах . [c.77]

Аналогичные соображения подобия еще раньше были использованы Я. Б. Зельдовичем (1937) для вывода автомодельных законов, описывающих вертикальные конвективные турбулентные струи над нагретым точечным или цилиндрическим телом. В отличие от обычных (не конвективных) струй, для которых основным определяющим параметром является поток количества движения, для конвективных струй определяющими параметрами будут поток тепла Q и параметр плавучести g , где g — ускорение силы тяжести, а р — коэффициент теплового расширения жидкости (в случае идеального газа равный ИТ , где средняя температура). Например, для конвективной струи над точечным источником тепла [c.472]

Закон Архимеда. Закон Архимеда, открытый им за 250 лет до н. э., характеризует плавучесть тела, цтогружонного в жидкость. Для теоретического вывода закона Архимеда рассмотрим давление жидкости на тело, [c.47]

Плавучесть тела. Плавучесть тела определяется условиями его равновесия на свободной гооверхности. Если вес шогружениого в жидкость тела О меньше архимедовой силы, т. е. меньше шлы давления жидкости на него, или Р = yW>G, тело всплывает. Бели Р<0, тело тонет. При Р — О = тело не тонет и е всплывает, находясь в состоянии покоя в любой точке водного пространства. [c.48]

Плавучесть тела. Если вес погруженного в жидкость тела О меньше архимедовой силы, т. е. меньше силы давления жидкости на него, или [c.49]

Заключение. Проведенные опыты показывают, что при свободных колебаниях тела в непрерывно стратифицированной жидкости возле уровня нейтральной плавучести возникает течение, содержащее следующие элементы отстающий след с собственной вихревой структурой, заблокированную жидкость перед телом, систему уходящих внутренних волн, пограничное течение около тела, а также протяженную вторичную струю, оконтуренную высокоградиентной оболочкой. Каждая структура развивается по собственным закономерностям и характеризуется собственными пространственно-временными масштабами. [c.51]

Таким образом, сила давления покоящейся жидкости на погруженное в нее тело направлена вертикально вверх и равна весу жидкости в объеме тела. Этот результат составляет содержание закона Архимеда сила А называется архимедовой или гидростатической подъемной силой. Если О — вес тела, то его плавучесть определяется соотношением сил А и 0. При О > А тело тонет, при О < А — всплывает, при О = А — плавает в состоянии безразличного равновесия. Следует иметь в виду, что линии действия сил С и Л могут не совпадать, так как линия действия веса С проходит через центр тяжести тела, а линия действия архимедовой силы А — через центр его объема. При неравномерном распределении плотности тела может появиться момент, способствующий опрокидыванию тела. [c.84]

Оптическими и зондовыми методами исследованы собственное движение и картина течения, возбуждаемого шаром, свободно погружаюш имся на горизонт нейтральной плавучести в покоящейся непрерывно стратифицированной жидкости. В дополнение к известным структурным элементам течения - спутному следу с погруженными вихрями, внутренним волнам, пограничному слою, примыкающему к телу, опережающему возмущению - выделен новый -узкая вторичная струя, оконтуренная высокоградиентной оболочкой. Протяженные все более длинные вторичные струи последовательно формируются в окрестности точек поворота траектории колеблющегося тела. Со временем амплитуда затухает, а частота колебаний тела растет и на поздних стадиях несколько превосходит частоту плавучести среды. [c.39]

В большинстве работ, посвящ енных изучению гидродинамики свободного тела нейтральной плавучести, выведенного из состояния равновесия в стратифицированной жидкости, анализируются только его собственные движения. Смещения тела с горизонта нейтральной плавучести в покоящейся среде обычно описываются довольно простой функцией, которую рассчитывают, исходя из упрощенных представлений о характере взаимодействия колеблющегося тела с окружающей жидкостью и излучаемыми внутренними волнами [1, 2]. При этом картина течения окружающей жидкости, которая может быть весьма сложной, остается неизвестной. [c.39]

В целом эта задача изучена недостаточно полно. До настоящего времени не визуализирована картина течения непрерывно стратифицированной жидкости около колеблющегося тела, действующие на него силы определены в узком диапазоне основных параметров [7]. В большинстве теоретических работ пренебрегают вязкостью среды, а также неволновыми формами движений (пограничным слоем, спутным следом, вихрями, опережающими возмущениями). Остается неясной роль других диссипативных факторов (в частности, диффузии), с которыми также могут быть связаны особые структурные элементы течения. Актуальность такого анализа возросла в последнее время в связи с развитием техники измерений течений и волн в толще океана с помощью активных и пассивных автономных подводных аппаратов нейтральной плавучести [8]. [c.39]

Исследования течения за пластиной или цилиндром, помещенными поперек потока жидкости, при умеренных числах Яе = Ш/у по больщей части выполнены при равенстве температур тела 7 и натекающей жидкости Тд(11 - скорость потока, - ширина пластины или диаметр цилиндра, V - коэффициент кинематической вязкости). Основная доля работ, направленных на изучение роли сил плавучести в формировании структуры течения, ограничена условиями обтекания тел горизонтальным потоком. В большинстве работ, где рассматривалось обтекание тел вертикальным потоком жидкости (газа) с иной температурой, основное внимание уделено вопросам теплообмена, а не структуре течения [1]. [c.56]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...