Шар под действием поверхностных сил

УПРУГОЕ РАВНОВЕСИЕ ШАРА. 62. Равновесие шара под действием поверхностных сил или заданных перемещений его поверхности. [c.140]

РАВНОВЕСИЕ ШАРА ПОД ДЕЙСТВИЕМ ПОВЕРХНОСТНЫХ СИЛ [c.141]

Трение жидкости. Определение нормальных п тангенциальных слагающих трения жидкости. Уравнения гидродинамики трения, вторые вихри. Поверхностные условия. Движение жидкости в тонких трубках. Колебательные и вращательные движения шара. Теория Ренкина о сопротивлении судов. Роль тренпя жидкости в движении тел, движущихся в ней под действием внутренних сил. [c.324]

Сила поверхностного натяжения проявляется в стремлении жидкости уменьшить свою поверхность под действием молекулярных сил, стремящихся придать ей такую форму, которая бы обладала минимальным запасом энергии. Такой формой является сфера. Поэтому сила поверхностного натяжения придает капле расплавленного металла форму шара и сохраняет эту форму до момента соприкосновения [c.43]

Сила поверхностного натяжения проявляется в стремлении жидкости уменьшить свою поверхность под действием молекулярных сил, стремящихся придать ей такую форму, которая бы обладала минимальным запасом энергии. Такой формой является сфера. Поэтому сила поверхностного натяжения придает капле расплавленного металла форму шара и сохраняет эту форму до момента соприкосновения ее с поверхностью расплавленной ванны или отрыва капли от конца электрода без соприкосновения, после чего поверхностное натяжение металла ванны втягивает каплю в ванну. Сила поверхностного натяжения способствует удержанию жидкого металла ванны при сварке в потолочном положении и создает благоприятные условия для формирования шва. [c.46]

Здесь на помощь может прийти космическое производство. В невесомости под действием сил поверхностного натяжения порции расплавов получают практически идеальную округлую форму. Кроме того, можно внутрь жидкой капли впрыскивать газ и получать полые шары. Внутри шара под действием тех же поверхностных сил газовый пузырь в невесомости займет центральное положение. Полые шары более выносливы, так как способны упруго деформироваться под нагрузкой без разрушения. Их долговечность в 5—8 раз больше, чем сплошных. [c.194]

Пусть в сосуде, заполненном жидкостью плотности р, взвешена капля жидкости другой плотности / 2, не смешивающаяся с окружающей средой. В отсутствие поля тяжести и других внешних воздействий капля под действием сил поверхностного натяжения примет форму шара некоторого радиуса Я. Будем предполагать, что размеры сосуда и расстояние от капли до его стенок велики по сравнению с раз- [c.55]

Рассмотрим тело (рис. 5.5,а), нагруженное системой сил Р, находящихся в равновесии, т. е. в предположении, что главный вектор и главный момент этих нагрузок равны нулю. Эти нагрузки действуют на малую (по сравнению со всем телом) часть поверхности тела, содержащуюся в шаре В радиуса е. Предположим, что тело свободно, не имеет никаких поверхностных опор по линиям или точкам. Рассмотрим два различных и не пересекающихся сечения А и Л", лежащих вне области В, причем сечение А более удалено от области В, чем сечение А (рис. 5.5,о,б). Под влиянием нагрузки Р тело деформируется, в нем возникает некоторое напряженное состояние. В сечении А возникает некоторое распределение напряжений, сил взаимодействия Я (рис. 5.5,а). Аналогично в сечении А" распределение сил взаимодействия обозначим через Я" (рис. 5.5,6). Мерой величины сил Я будет энергия деформации, вызванная силами Я в обеих частях тела (т. е. в части С1 и С2 Ч- Сз, согласно рис. 5.5,в). Имеем [c.296]

Из формулы (11.2) видно, что при постоянном объеме капли (F = onst) ее равновесная форма определяется минимумом поверхности I. Следовательно, жидкость, находящаяся под действием только сил поверхностного натяжения, принимает шарообразную форму, так как при данном объеме минимальной поверхностью обладает шар. [c.225]

При дроблении струя разрывается на отдельные частицы, пленкп и тонкие нити, которые, двигаясь в газовой среде, деформируются под действием аэродинамических сил и сил поверхностного натя-жепия, приобретая форму шара (капли). На рис. 199 показана распадающаяся струя тоилива, вытекающего пз соп.лового отверстия распылителя в конце процесса впрыска, когда истечение идет с малыми скоростями (и -г < 30 м/с). [c.313]

Важнейшие внешние отличия А. с., обусловленные их молекулярным строением, состоят в следуюидем газы не имеют собственной формы вследствие весьма малых значений молекулярного давления (К<К ) и легко изменяют свой объем под действием внешнего давления или изменения темп-ры. Жидкости имеют собственную форму. Эта форма для жидкой массы, пе подверженной действию внешних сил, есть всегда форма шара, соответствующая при данном объеме минимуму свободной (поверхностной) энергии (опыт Плато, малые капли дождя, росы и вообще малые капли на несмачиваемой поверхности). Однако ота форма под действием внешних сил крайне легко изменяется (напр, весомая жидкость принимает под действием силы тяжести форму сосуда жидк ость, смачивающая твердое тело, расплывается по его поверхности). Это связано с легкоподвижностью частиц жидкости— невозможностью возникновения в ней заметных напряжений сдвига в противоположность твердым телам, сопротивляющимся изменению формы. В то же время жидкости, так же кан и твердые тела, трудно сжимаемы, т. е. обладают характерным удельным (или молярным) объемом V,, лишь мало изменяемым внешним [c.183]

Шар равновесие—, 23, 29, 261 деформация — из анизотропного материала, 176 — под дейстьием радиальных сил, 152 — при радиальном поверхностном смещении 263 — при радиальном поверхностном напряжении, 263 кручение—, 264 — под действием массовых сил, 265, 269 — под действием сил взаимного притяжения, 153 гравитирующий несжимаемый —, 2б7, 269 вращающийся —, 272 — с заданным поверхностным смещением, 277 — с заданным поверхностным напряжением, 279 колебания—, 31, 290—300. [c.674]

К. я. охватывают разл. случаи равновесия и движения поверхности жидкости под действием сил межмолекулярного взаимодействия и внеш. сил (в первую очередь, силы тяжести). В простейшем случае, когда внеш. силы отсутствуют или скомпенсированы, поверхность жидкости всегда искривлена. Так, в условиях невесомости ограниченный объём жидкости, не соприкасающейся с др. телами, принимает под действием поверхностного натяжения форму шара (см, ст. Капля). Эта форма отвечает устойчивому равновесию жидкости, поскольку шар обладает мин. поверхностью при данном объёме и, следовательно, поверхностная энергия жидкости в этом случае минимальна. Форму шара жидкость принимает и в том случае, если она находится в другой, равной по плотности жидкости (действие силы тяжести компенсируется архимедовой выталкивающей силой). [c.242]

Форма К, определяется действием поверхностного натяжения и внеш. сил (напр., силы тяжести). Микро-сконич. К., дли к-рых сила тяжести не играет большой роли, а также К. в условиях невесомости имеют форму пгара. Крупные К. в земных условиях имеют форму шара только при равенстве плотностей К. и окружающей среды. Падающие дождевые К. под действием силы тяжести, давления встречного потока воздуха п поверхностного натяжения сплюснуты с одной стороны. На смачиваемых поверхностях К. принимают форму шарового сегмента с краевым углом 8<я/2, на несмачк-ваемых — с углом 0>я/2 (см. Смачивание). При [c.242]

ЖИДКОСТИ, тела, характеризующиеся лег-ноподвижностью частиц и малыми промежутками между ними. Эти основные особенности жидкого агрегатного состояния обусловливают отличие Ж. тпристаллоа (см.) твердых тел), с одной стороны, и от газов см.) — с другой. В отличие от газов Ж. вследствие малого свободного, т. е. междумолекулярного, объема, обладают весьма малой сжимаемостью, близкой к сжимаемости твердых тел, т. е. постоянством объема, или определенным собственным объемом. Последнее связано с весьма большой интенсивностью междумолекулярных сил, действующих в Ж. в связи с взаимной близостью их молекул. В виду атого Н . образуют поверхности раздела на границе с газообразными фазами (в отличие от газов и паров) и на границе с другими жидкостями и твердыми гелами. С этим, а также с изотропией молекулярных сил в IK., как и в газах, связана собственная форма Ж., к-рую они принимают под действием одних только внутренних молекулярных сил, — форма шара, соответствующая минимуму свободной поверхностной энергии. От твердых тел Ж. отличаются гл. обр. легкой изменяемостью формы, т. е. отсутствием упругости формы (упругости сдвига) или жесткости, характерной для твердых тел — кристаллов, частицы к-рых связаны с центрами правильной кристаллич. решетки, определяющими среднее положение ее структурных элементов (атомов, ионов) в пространстве. Переохлажденные высоковязкие Ht. (стеклообразные то- la) также обладают упругостью формы, являясь по механич. свойствам твердыми телами, а по структуре — Ж. Вторым отличием Ж. от кристаллов является анизотропия молекулярных сил в последних, обусловливающая полиадрич. собственные формы кристаллов, определяемые для данной кристаллич. решетки, как и собственная форма К., условием минимума свободной поверхностной энергии. Основные свойства Ж. связаны с действующими в них молекулярными силами, т. е. полярностью Ж. Таково молекулярное давление — равнодействующая сил, втягивающих внутрь Ж. все молекулы 1 см поверхностного слоя. [c.5]

Всасывание жидкостей пористыми телами (куски сахара, кирпич, почва) также относится к капиллярным явлениям и име- j ет большое прикладное значение, особенно для учения о грунтах, почвоведения и технологии строительных материалов. Все К. я. обусловлены силами междумолекулярного сцепления, действующими как между частицами жидкости, так и между частицами твердой стенки и соседними частицами жидкости. Основными величинами при изучении К. я служат внутреннее давление К (молекулярное давление на плоской поверхности жидкости), поверхностное натяжение а, определяемое как работа образования единицы (1 см ) новой поверхности раздела, и краевой угол в — зтол, образуемый жидкой поверхностью с пересекающей ее твердой стенкой. Краевой угол даёт возможность измерять смачиваемость твердой стенки ва меру ее удобно принять величину В = os б. Поверхностное натяжение а является той избыточной свободной энергией, к-рой обладает слой (в 1 см ) жидкости вблизи поверхности раздела по сравнению с ее внутренними частями. Поэтому поверхность жидкости S самопроизвольно уменьшается (это связано с уменьшением свободной энергии = aS всей поверхности жидкости) и принимает под действием одних только междумолекулярных сил форму шара, отвечающую прп данном объеме наименьшей поверхности жидкости другой возможный самопроизвольный процесс,, связанный с понижением свободной поверхностной анергии жидкости, состоит в скоплении у поверхности раздела таких веществ из окрунгающей среды напр, растворенных ранее в самой жидкости), к-рые своим присутствием в поверхностном слое понижают а. Гиббс термодинамически показал, что скопление, т. е адсорбция, таких поверхностно активных веществ у любой поверхности раздела необходимо связано с понижением свободной поверхностной энергии этой поверхности, что количественно выражается ур-ием вида [c.473]

Будучи более легкими, эти шнуры всплывают вверх под действием силы Архимеда. А взаимодействие шнуров с потоками газа и между собой приводит к образованию сложно организованной картины "змеек", напоминаюшей мифологическую голову медузы Горгоны. Можно понять, почему на концах каждой "змейки" образуются "кошачьи лапки". Если проводимость электродов невелика, то прямо напротив разряда плотность поверхностного заряда становится меньше и концу "змейки" с противоположным по знаку зарядом удобно расщепиться и перебегать от точки к точке, собирая поверхностный заряд. Таким образом, качественная картина абсолютно понятна и даже немного скучна, а тем не менее плазменный шар завораживает и притягивает к себе кажущейся таинственностью он похож на живое существо, осуществляющее сознательное движение. [c.326]

Форма К, определяется действием поверхностного натяжения и внеш. сил (напр., силы тяжести). Микроскопич. К,, для к-рых сила тяжести не играет большой роли, а также К. в условиях невесомости имеют форму шара. Крупные К. в земных условиях имеют форму шара только при равенстве плотностей К. и окружающей среды. Падающие дождевые К. под действием силы тяжести, давления встречного потока воздуха и поверхностного натяжения сплюснуты с одной стороны. На смачиваемых поверхностях К. растекаются, на несмачиваемых — принимают форму сплюснутого шара (см. Смачивание). Форма и размер К., вытекающих из капиллярной трубки, зависит от её диаметра, поверхностного натяжения а и плотности жидкости, что позволяет по весу капель определять а. фГегузин Я. E., Капля, М., 1973. КАРДИНАЛЬНЫЕ ТОЧКИ оптической системы, точки на оптич. оси 00 (рис.) центрированной оптич. системы, с помощью к-рых может быть построено изображение произвольной точки пр-ва объектов в параксиальной области. Параксиальной наз. область около оси симметрии оптич, системы, где точка изображается точкой, прямая — прямой, а плоскость— плоскостью. К. т. оптич. системы служат четыре точки (рис.) передний F и задний F фокусы, передняя Н и задняя Н главные точки. Задний [c.243]

Поверхностное натяжение. Поверхность расплавленного стекла, как и поверхность всякой другой жидкости, стремится сократить свою площадь под влиянием сил поверхностнох о натяжения. В частности, масса жидкости в воздухе стремится принять форму шара (капля). Поверхностное натяжение в различных расплавленных стеклах изменяется от 150 до 350г/сек . Для сравнения укажем, что поверхностное натяжение воды составляет 73 г/сек . Действием сил поверхностного натяжения в расплавленном стекле объясняются, в частности, важнейшие в стеклодувном деле приемы осаживания и перемещения стекла. С описанием и применением этих приемов мы неоднократно встретимся в последующем изложении. [c.12]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...