Эффект Кельвина

Рассмотрим наиболее интересный случай, когда /С<0, но система тем не менее устойчива. В теме 2 мы видели, что наложение вязкого трения на устойчивый гармонический осциллятор превращает систему в асимптотически устойчивую. Здесь же, как это ни удивительно на первый взгляд, добавление вязкого трения превратит систему снова в неустойчивую (второй эффект Кельвина). Чтобы убедиться в этом, рассмотрим собственные числа получающейся линейной системы уравнений движения ее можно представить в виде [c.37]

Рис. 61. Наложение магнитного поля не меняет области возможности движения с заданной энергией, а само движение может стать качественно иным. Здесь изображено, как вместо первоначального ухода в бесконечность траектория может так сильно закрутиться, что равновесие (в центре круга) из неустойчивого превратится в устойчивое (первый эффект Кельвина)

Задаче о сдвиге принадлежит в нелинейной теории особое место — ею дается неосуществимое в линейной теории объяснение предсказанных и экспериментально обнаруженных явлений в изотропном упругом материале (эффекты Кельвина — Вертгейма, Пойнтинга). [c.199]

Эффект Кельвина — Вертгейма 199 [c.512]

Наличие такого растягивающего напряжения называется эффектом Кельвина. Если неискаженная отсчетная конфигурация является естественной конфигурацией, то в силу (2) [c.279]

Аналогично и величина эффекта Кельвина определяется упругими постоянными второго порядка. Можно показать, что для круговой цилиндрической трубы относительное изменение объема, вызываемое кручением на е, равно [c.311]

Впервые это содержание теоремы Карно было раскрыто в 1848 г. В. Томсоном (1823—1907). Он считал, что характерным свойством предполагаемой им шкалы, является то, что все градусы имеют одно и то же значение, т. е., что единица теплоты, падающая от тела А с температурой Т на этой шкале к телу В с температурой (Т — 1) будет давать один и тот же механический эффект, каково бы ни было число Т. Такая шкала может быть действительно названа абсолютной, так как для нее характерна полная независимость от физических свойств какого-либо вещества [2], Эта шкала носит его имя —шкала Кельвина. Открытие абсолютной термодинамической температуры позволяет устанавливать величину градуса по одной реперной точке. Такой путь построения температурных шкал является наиболее правильным, однако он не мог быть сразу использован. [c.36]

В зоне Вильсона интенсивный рост образовавшихся капель вызывает обратный эффект — снижение переохлаждения. Последнее же приводит к возрастанию критического радиуса капель согласно формуле Кельвина. При быстром снятии переохлаждения [c.120]

Экспериментально ползучесть наблюдалась до 1,2° К. При Т 0° К ползучесть не может быть реализована путем теплового возбуждения атомов, но возможна за счет квантовомеханических эффектов. Она начинает превалировать над ползучестью, вызываемой термически активируемыми процессами, при температуре, равной нескольким градусам Кельвина. [c.380]

При выборе материалов термоприемника для измерения температур в зоне реакции следует учитывать и возможность возникновения каталитического эффекта, приводящего часто к значительному (до нескольких сотен кельвинов) превышению температуры термоприемника над температурой окружающих его газов. Поэтому целесообразно воздерживаться от применения термоприемников, по своей конструкции допускающих непосредственный контакт с пламенем сплавов, содержащих металлы платиновой группы (платина, палладий). [c.414]

Квадрупольные эффекты 2 185, 186 Кельвина соотношения 2 82 Керра метод 2 175 Кестера правило 2 87 Кинетическая диаграмма растрескивания (КДР) 2 346 [c.456]

Это любопытно, принимая во внимание работы Кельвина по металлам, выполненные в предшествующие 5 или 6 лет, и несколько ссылок в литературе на тепловые эффекты в резине при ее деформировании. [c.123]

Если длина (/ — а — 6) участка между площадками контакта достаточно мала, слой не успевает восстановить свою форму за время (l — a — b)/V, поскольку в этом случае l — a — b)/V и, следовательно, ьз 1/2 — а) к ьз —1/2 -Ь 6) это приводит к уменьшению размера области контакта и её сдвига. Эффект уменьшения ширины области контакта при малых значениях 1/ 2R) возникает также и за счёт упругих свойств основания, на котором лежит вязкоупругий слой, и проявляется как в модели Кельвина, так и в модели Максвелла (см. рис. 5.9,а). Заметное влияние расстояния между соседними неровностями индентора на контактные характеристики начинает проявляться лишь при достаточ- [c.274]

В 1854 г. У. Томсон (лорд Кельвин) опубликовал предложенную им теорию термоэлектрических явлений, основанную на принципах термодинамики [10]. Он показал связь явлений Зеебека и Пельтье и необходимость (тогда еще не открытую) поглощения или выделения тепла вдоль проводника с током, имеющего градиент температуры. Это термоэлектрическое явление было экспериментально продемонстрировано Леру в 1867 г. и известно теперь как эффект Томсона [11]. [c.8]

При малых значениях параметра //(2Я) наблюдается различие в результатах, полученных с использованием моделей Максвелла и Кельвина. Результаты, основанные на модели Кельвина, предсказывают уменьшение ширины области контакта и ее смещения при уменьшении расстояния между неровностями (см. рис. 5). Этот эффект обусловлен влиянием друг на друга соседних неровностей индентора и связан, в частности, с тем, что в рассматриваемой модели вязкоупругого слоя учитывается восстановление его формы после снятия нагрузки. Действительно, из соотношений (18) и (19) следует, что смещения граничных точек слоя на ненагруженном участке —1/2 + 6, //2 — а), если пренебречь упругими свойствами [c.286]

Очевидно, что для некоррелированных вибраций ( 1 = 2 = скз = = 1/2) неравенство (4.1.45) выполняется тождественно, состояние с плоской границей раздела устойчиво относительно малых возмущений при любых амплитудах вибраций, т. е. в этом случае эффект инерционной стабилизации за счет вертикальных вибраций оказывается сильнее, чем эффект вибрационной дестабилизации из-за возникновения неустойчивости Кельвина-Гельмгольца под действием горизонтальных вибраций. [c.166]

Чтобы понять этот эффект, необходимо привлечь более тонкий, чем только что приведенный, анализ, например рассмотреть поведение и устойчивость газовой сферы с плотностью в потоке жидкости с плотностью Р[. Приближенный анализ этого процесса дан в 2 гл. 2. Полученные там формулы (2.2.8) и их обсуждение показывают, что если разрушение капли или пузырька описывается механизмом Кельвина — Гельмгольца (схема б в (2.2.8) и на рис. 2.2.2), то условие дробления задается динамическим напором в газовой фазе, т. е. определяется плотностью газа, в отличие от интуитивной предпосылки при обсуждении формулы (6.8.4) и схемы а в (2.2.8) и на рис. 2.2.2, в которой разрушение описывается механизмом Рэлея — Тейлора и определяется плотностью жидкости. [c.109]

Эффект релаксации в упруговязких средах возрастает с величиной времени релаксации он заметен тогда, когда Tq сравнимо с характерным временем задачи — со временем изменения внешних сил (при релаксации деформаций в среде Кельвина — Фойгта) или со временем изменения деформаций, заданных как краевые условия (при релаксации напряжений в среде Максвелла). [c.402]

Есть искушение, отложив рассмотрение эффектов лазерного охлаждения, обсудить, каким образом температуру одиночного иона, охлаждённого с помощью лазера, сдвигают в область ещё более низких значений, или упомянуть совсем другую игру по удержанию и охлаждению нейтральных атомов для получения оптической мелассы О. К сожалению, мы должны двигаться дальше и можем только отослать читателя ко всё возрастающей литературе по этому предмету. И всё же следует упомянуть, что предельно достижимая с помощью лазерного охлаждения температура лежит в диапазоне микро-Кельвина. [c.533]

Гидродинамическое направление аналитически изучает поведение простых периодических волн на поверхности жидкости, лишенной трения. Это самый старый и разработанный раздел учения о волнообразовании. Наиболее просто причины возникновения В0.ПН могут быть объяснены при рассмотрении течения двух невязких жидкостей различной плотности, движущихся с заданными скоростями (метод Кельвина—Гельмгольца). Это теоретическое решение позволяет показать, что поток газа, движущийся вдоль волновой поверхности раздела фаз, приводит к возникновению разрежения над гребнями волн и повышению давления во впадинах, т. е. способствует развитию волнообразования. Следующая степень приближения, предложенная Майлзом [198], состоит в том, что для невязких сред учитывается существование профиля скоростей вблизи поверхности раздела фаз. Несмотря на идеализацию процесса волнообразования, это направление позволяет установить основные качественные соотношения между различными параметрами волновой системы, а поэтому продолжает успешно развиваться. Вместе с тем при использовании соотношений, справедливых для жидкости, лишенной трения, необходимо учитывать, что наличие сил вязкости в слое, близком к границе раздела, приводит к возникновению ряда дополнительных эффектов, которые не могут быть учтены в рамках метода Кельвина—Гельмгольца—Майлза. Например, в вязких средах возможно появление отрывного течения с повышением давления с наветренной стороны пучности волны и понижением с подветренной стороны [58, 78]. Отдельные вопросы волнообразования в вязких средах были проанализированы Брук-Бенджемином [160]. Однако в целом теория такого течения практически не разработана. [c.182]

В этой главе будут охарактеризованы особенности физических, механических и химических свойств наноматериалов. Выявлением взаимосвязи свойств материалов с характерными размерами их структурных элементов различные науки (физика, химия, материаловедение, биология) занимаются давно. Зависимость давления насыщенного пара жидкости от кривизны капли была предложена У. Томсоном (Кельвиным) еще в 1871 г. (см. выражение (2.5)). В начале XX в. появляется еще одна теоретическая работа в области размерных эффектов, выполненная Д. Томсоном. Экспериментально наблюдаемые высокие значения электросопротивления тонких пленок, превыщающие электросопротивление крупнокристаллических металлических образцов, связывались с ограничением длины свободного пробега электронов размером образца.. Предложенная Д. Томсоном формула имеет вид [c.45]

Отсюда видно, что если один спай поддерживается при постоянной температуре, э. д. с. будет меняться пропорционально разности (Ti— i). Это не было обнаружено экспериментально, и Томсон (а позднее Кельвин) пришел к заключению, что в термоэлектрической цепи должен иметь место дополнительный обратимый эффект. Согласно этому так называемому эффекту Томсона, тепло поглощается или выделяется при протекании тока в неравномерно нагретом стержне. Коэффициент Томсона о определяется по количеству поглощенного тепла при прохождении единицей заряда разности температур в 1° Коэффициент Томсона считается положительным, если при протекании тока от холодного участка к горячему тепло поглощается, и отрицательным, если тепло при этом выдел яется. Таким образом, полная э. д. с. по Томсону между двумя [c.97]

Предельные значения возраста Земли, которые Кельвин получил в 1864 г., вызвали большой интерес, поскольку в те годы, так же как и сейчас, геологи считали, что для остывания Земли из расплавленного состояния необходим значительно больший период времени. Они основывали свои аргумеш ы на данных о наблюдаемых процессах и об эффектах стратификации. Вывод Кельвина вызвал обширную дискуссию между физиками и геологами [66, 67], причем полемика закончилась лишь в начале XX века, когда была открыта радиоактивность. Следует, однако, отметить, что задача Кельвина по существу сводится к задаче об охлаждении тонкого поверхностного слоя, поскольку Ф (2) = 0,995, мы получим, используя приведенные выше численные значения, что по истечении 10 лет температура на глубине 250 к.и изменится лишь на 0,5% и, следовательно, огромные количества тепла внутри Земли окажутся совершенно незатронутыми. Было отмечено, что если бы физические условия внутри Земли позволяли использовать большие количества тепла, то для возраста Земли мы получили бы значительно большие величины [68, 69] (см. также 8 гл. XII). [c.90]

После положительной дилатансии песка была обнаружена отрицательная дилатансия глин. В то в,ремя как частицы песка представляют собой маленькие сферы, частицы глины являются мельчайшими дисками. Поэтому осадочный песчаный грунт будет находиться в состоянии плотной упаковки, в то время как глина в своем невозмуш,енном состоянии будет иметь свободную упаковку,, так как многие из дисков будут стоять на ребрах. При сдвиге они разрушатся и плотность глины возрастет. Эти случаи могут рассматриваться как случаи пластической дилатансии. Примерно-в то же время, когда Рейнольдс открыл это замечательное явление в осадочных песках, его известный современник предсказал из чисто теоретических соображений, что аналогичное явление должно иметь место и в упругих телах. В 1875 г. Вильям Томпсон, позднее лорд Кельвин, в статье по теории упругости для девятого издания Британской энциклопедии, на которую мы уже ссылались выше (параграф 7 главы IX), писал Возможно, что касательные напряжения могут вызвать в изотропном теле сокращение или расширение объема, пропорциональное квадрату их величины, и возможно, что этот эффект может оказаться значительным для каучука, или для пробки, или для других тел, допускающих большие деформации в пределах упругости (1875 г.). Рейнольдс безусловно должен был читать эту статью, и очень удивительно, что он никак не связал это замечание со своим исследованием. Есл11 бы он попытался связать наблюдаемое изменение объема со сдвигом или же с касательным напряжением, вызывающим его, то ему пришлось бы без сомнения согласиться с тем, что сдвиг вправо дает такой же точно эффект, что и сдвиг влево . Невероятно, чтобы сдвиг вправо вызывал бы расширение объема , а сдвиг влево его сокращение . Поэтому [c.347]

Игнорируя результаты экспериментов Ходкинсона со множеством десятифутовых образцов, выполненных на растяжение или сжатие, чтобы проверить данные для длинных стержней, и совершенно не зная о результатах Герстнера для железных проволок, Морэн приписал все измеренные остаточные деформации и нелинейное поведение металлов сложной структуре пятидесятифутовых образцов Ходкинсона. Опять же, без точного указания порядка значений деформаций или точности измерений Морэн привел данные по модулям упругости в форме, введенной Эйлером, или высоты модуля , предложенной Юнгом ). Что касается воспроизводимости, то он получил числа, которые отличались от полученного им среднего значения в пределах от —11 до +20% и которые были на 10— 50% меньше значений модуля упругости Е для меди и железа, полученных другими исследователями в течение столетнего промежутка времени (1812—1912) ). Действительно, опыты Морэна с длинной проволокой были выполнены всего за три года до проведения Кельвином в 1865 г. в башне университета в Глазго тщательных экспериментов с двумя проволоками для компенсации температурного эффекта. [c.113]

Установка, использованная Томлинсоном ), была основана на разработанной в 1865 г. Кельвином (Kelvin (Sir William Thomson) [1865,1]) экспериментальной установке, в которой две длинные проволоки подвешивались к общей опоре и загружались одинаковыми небольшими грузами, чтобы выпрямить их. Проволоки Кельвина имели длину, равную 24 м, проволоки же Томлинсона — равную 30 футам (9,196 м). Эксперимент последнего был осуществлен внутри закрытой башни, чтобы минимизировать тепловые воздействия. Одна проволока использовалась, чтобы контролировать удлинение и укорочение, производимые тепловыми изменениями, тогда как вторая проволока являлась образцом, который нагружался для изучения основной деформации. Измерения растяжения делались посредством микроскопа, действовавшего как оптический катетометр. На своих проволоках Томлинсон мог измерять удлинение, равное 1/100 мм, и, таким образом, мог наблюдать деформацию порядка Ы0 . Он выделял тепловые эффекты, сравнивая удлинения двух проволок при каждом снятии показаний. После эксперимента он разрезал проволоку на ряд кусков, которые затем испытывал по отдельности для проверки однородности. [c.138]

Для изучения приливных волн в течение XIX в. был проведен ряд исследований, Каналовая теория , разработанная Эри не вытеснила, а дополнила (для каналов) теорию Лапласа. Разрабатывалась теория вынужденных колебаний тяжелой жидкости в полностью закрытых бассейнах при сравнительно малых размерах бассейна — это дало теорию сейшей Но, как ни суш,ественны эти работы, вследствие практического значения и благодаря развиваемым в них методам, общую теорию волн они в основном не изменили. Объем физических понятий и представлений, используемых в теории волн, остался прежним. То же самое можно сказать о теории капиллярных волн, где принимается во внимание поверхностное натяжение жидкости наиболее суш,ественные результаты были получены Кельвином и Рэйли, а до них исследованием капиллярной ряби занимался Фарадей. Учет капиллярности важен в задаче о волнах на поверхности раздела двух жидкостей. Основные характеристики капиллярных волн можно теоретически получить, используя энергетические соображения и понятие групповой скорости (для капиллярных волн групповая скорость превосходит фазовую, что дает объяснение ряда своеобразных эффектов). [c.281]

До сих пор мы предполагали движение установившимся, поэтому полученные результаты относятся к прямолинейному и равномерному перемещению крыла. Если же скорость не сохраняет своего направления и не равномерна, или если движение носит более общий характер, представляя собой, например, поступательный перенос, сопровождающийся поворотом, то течение окружающей жидкости не будет установившимся. Этот более общий вид движения не представляет трудностей для исследователя, по крайней мере в случае плоской задачи, и соответствующие решения даны в наших предыдущих работах [2] и [3], где мы специально и с достаточной полнотой изучали поступательное движение, сопровождающееся вращением. Но решения, которые мы там получили, относились исключительно к однозначному потенциалу, многозначный же член, обусловленный циркуляцией, который мы прибавляли li общему результату, рассматривался нами как не изменяющийся в зависимости от времени, согласно закону циркуляции Кельвина. Однако это предположение недопустимо в некоторых задачах аэродинамики, например, когда рассматривается изменение течения вокруг крыла, начинающего движение из состояния покоя, при изучении движения вокруг машущих крыльев, полета птиц и других явлений, где объяснение подъемной силы ипропуль-сивного эффекта основано на существовании циркуляции и ее изменении. [c.325]

Томсон (Thomson) Уильям, с 1892 г. (за научные заслуги) лорд Кельвин (Kelvin) (1824-1907) — выдающийся английский физик. Окончил Кембриджский университет в Глазго. Научные труды относятся ко многим областям физики (термодинамика, гидродинамика, электромагнетизм, теория упругости и др.), математики и техники. Сформулировал в 1851 г. (независимо от Р. Клаузиуса) второе начало термодинамики. Ввел (1848 г.) понятие абсолютной температуры (шкала Кельвина). Открыл эффект Джоуля — Томсона, положенный в основу получения низких температур. Построил термодинамическую теорию термоэлектрических явлений. Открыл (1851 г.) эффект изменения удельной электропроводности ферромагнетиков при их намагничивании (эффект Томсона). Установил зависимость периода колебания контура от емкости и индуктивности. Теоретические исследования по электромагнетизму содействовали практическому осуществлению телеграфной связи, в частности по трансатлантическому кабелю. Изобрел много электроизмерительных приборов. В Курсе натуральной философии (1867 г.) совместно с П. Г. Тэтом рассмотрел основные задачи механики твердых, упругих и жидких тел и другие задачи математической физики. [c.210]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...