Сопротивление среды движению тела

Представим себе, что тело движется поступательно со скоростью V в покоящейся (на бесконечности) среде. Перемещаясь, тело приводит в движение частицы жидкости и они приобретают кинетическую энергию. Обозначим кинетическую энергию всей среды, возникающую при движении в ней тела, через Т, а ее изменение за время dt—через ёТ. Силу сопротивления среды движению тела обозначим через 12 на жидкость будет действовать при движении тела сила, равная—И (реакция тела). [c.310]

СОПРОТИВЛЕНИЕ СРЕДЫ ДВИЖЕНИЮ ТЕЛА. [c.548]

СОПРОТИВЛЕНИЕ СРЕДЫ ДВИЖЕНИЮ ТЕЛА [ГЛ. VII [c.560]

Примером непотенциального поля является электромагнитное поле в его общем случае. К непотенциальным силам принадлежат силы трения, сопротивления среды движению тел. [c.120]

Выше рассмотрены колебания системы без диссипативных сил. Однако на практике свободные колебания системы всегда затухающие. Затухание колебаний обусловлено наличием сил сопротивления среды движению тела. Подобные силы являются функциями скорости движения. При малых скоростях, с которыми имеем дело при малых колебаниях, силы сопротивления с достаточным приближением можно считать пропорциональными скорости. Для исследования влияния таких сил на процесс свободных колебаний нужно к квазиупругой обобщенной силе добавить слагаемое — [c.217]

Коэффициент сопротивления. Если движение тела происходит в какой-либо вязкой среде (газе, жидкости), то возникает сила сопротивления, зависящая от [c.125]

В предыдущих главах мы познакомились с некоторыми отдельными видами сопротивления среды, возникающими при определенных условиях. Мы видели, например, что при движении тела с постоянной скоростью в идеальной, несжимаемой жидкости сила сопротивления отсутствует и силовое взаимодействие между средой и телом сводится лишь к аэродинамическому моменту. При движении тела в идеальной, несжимаемой жидкости с переменной по величине скоростью появляется, кроме того, сила сопротивления среды, пропорциональная ускорению тела. Если тело движется в идеальной, сжимаемой жидкости, то возникает при определенных условиях еще волновое сопротивление. При движении тела в вязкой жидкости на него будет действовать, кроме того, сопротивление трения и сопротивление, происходящее от изменения нормальных напряжений (по сравнению с их величинами в идеальной жидкости). Каждое из этих сопротивлений играет свою роль в общем сопротивлении среды. [c.548]

Н. А. Фуксом предложен динамический, коэффициент формы X [8, с. 50], равный отношению сопротивления среды движению частицы неправильной формы и сопротивления для сферической частицы того же объема. В [8] приведены значения этого коэффициента для эллипсоидов, цилиндров и других тел. Динамический коэффициент формы X может быть определен по формуле [c.184]

Определим движение тела, брошенного под углом к горизонту, не принимая во внимание сопротивление среды. Пусть тело брошено [c.305]

Трением называется сопротивление относительному движению тел в местах их контакта. По характеру относительного движения трущихся тел принято различать трение качения (например, при качении цилиндра по плоскости) и трение скольжения, связанное со скольжением одного тела по поверхности другого. Последнее бывает трех видов без смазочного материала (между твердыми телами), с жидким или газовым смазочным материалом (между твердым телом и жидкой или газообразной средой, а также между отдельными слоями такой среды) и с граничной смазкой (между твердыми телами, разделенными тонкими масляными или адсорбированными из воздуха пленками). Существует еще один вид трения — трение покоя. Оно возникает при попытке вызвать скольжение. В принципе его можно считать разновидностью трения без смазочного материала и даже его характерной особенностью, но законы, описывающие трение покоя, отличаются от законов трения без смазочного материала, поэтому имеет смысл рассматривать его отдельно. [c.43]

V.3.2. Сила сопротивления при движении тела в вязкой среде при малых скоростях [c.51]

В космическом пространстве и в земных условиях наряду с гравитационными существуют макроскопические электромагнитные поля. В механике рассматривается движение под действием статических гравитационных и электромагнитных сил. Например, механика применяется, когда на тело действует сила, которая определяется законом всемирного тяготения, законом Кулона, законом Ампера. В механическую модель укладываются и типичные для механики упругие силы, силы трения, сопротивления среды движению. Все они имеют электромагнитное происхождение при контакте двух тел заряды одного оказываются вблизи от зарядов другого, что приводит к появлению названных выше сил. [c.21]

К механическим силам относят также силы упругости, трения и сопротивления среды, действующие на макроскопические тела. По своей природе это электромагнитные силы, обусловленные взаимодействиями между заряженными микрочастицами, входящими в состав макроскопических тел. Они возникают при соприкосновении тел. Поэтому силы упругости, трения, сопротивления среды называют контактными. Задача о подробном рассмотрении взаимодействия в сложнейшей системе микрочастиц в механике не ставится. Вместо этого рассматривается и эмпирически определяется суммарный макроскопический эффект — упругая сила, сила трения, сила сопротивления вязкой среды движению тела. Последняя сила оказывается зависящей от скорости. Подчеркнем, что для двух тел, взаимодействующих посредством контактных сил, третий закон Ньютона справедлив. [c.78]

При движении тела в неоднородной среде сила сопротивления изменяется по закону F = — Т+Т — [c.208]

Влияние вязкого трения и гироскопических сил на свободные колебания твердого тела с двумя степенями свободы. В пункте 1 этого параграфа было рассмотрено влияние гироскопических сил на свободные колебания системы с двумя степенями свободы. При этом не учитывались диссипативные силы, которые в виде вязкого сопротивления среды, сухого трения и внутреннего трения в материале всегда сопутствуют движению. Из всех разновидностей диссипативных сил, учитывая сравнительную простоту математических выкладок и значительное распространение этих сил в технике, мы рассмотрим только силы вязкого трения. [c.613]

Задача 918. Тело массой m подвешено на пружине жесткостью с. При вертикальном движении тела на него действует сила сопротивления среды R = — 2V тс v. Определить уравнение движения тела, если оно в начальный момент имело скорость направленную вниз, а пружина была растянута из положения равновесия на величину /. [c.329]

Коэффициент сопротивления. Если движение тела происходит в какой-либо вязкой среде (газе, жидкости , то возникает сила сопротивления, зависящая от скорости. При небольших скоростях эта сила пропорциональна скорости движетщя тела [c.154]

Одним из удобных методов изучения зависимости сил трен1тя и сопротивления среды от скорости является наблюдение затухания под влиянием этих сил колебаний маятника. Если подвесить груз (например, в виде шара) на топкой нити к неподвижной опоре и привести его в колебания в определенной вертикальной плоскости, то можно наблюдать, что размахи колебаний, т. е. углы максималь-> иого отклонения нити от вертикального положения, будут постепенно убывать, уменьшаясь по определенному закону с каждым колебанием. Это явление затухания колебаний есть следствие наличия силы сопротивления воздуха движению маятника, приводящего к превращению энергии видимого движения в тепло. По мере уменьшения размаха (амплитуды) колебаний уменьшается средняя скорость движения и средняя сила сопротивления, от которой зависит быстрота затухания. Определив пз наблюдений закон затухания, т. е. закон, согласно которому амплитуда колебаний убывает со временем, можно при помощи вычислений узнать, по какому закону меняется сопротивление с изменением скорости. Этим способом впервые начал изучать законы сопротивления воздуха движению тел Ньютон, который пришел к выводу, что сопротивление пропорционально квадрату скорости [см. формулу (8)]. [c.186]

Даламберу (наряду с Д. Бернулли и Эйлером) принадлежат основополагающие работы по гидромеханике, следствием которых были обобщающие работы Лагранжа по механике идеальной жидкости. В 1744 г. выходит сочинение Даламбера Трактат о равновесии движения жидкостей , в котором он применяет свой принцип к разнообразным вопросам движения жидкостей в трубах и сосудах. Даламбер исследовал также законы сопротивления при двин ении тел в жидкости. Процесс образования вихрей и разреженности за движущимся телом он объяснил вязкостью жидкости и ее трением о поверхность обтекаемого тела. В этом же сочинении Даламбер (почти одновременно с Эйлером) выдвинул положение об отсутствии сопротивления телу, движущемуся равномерно и прямолинейно в покоящейся идеальной жидкости (так называемый парад01кс Эйлера—Даламбера). Этот факт доказывается математически как для сжимаемой, так и для несжимаемой жидкости. В действительности же тело при своем движении в жидкости или газе всегда испытывает сопротивление. Это объясняется тем, что в реальной среде не выполняются предположения, на которых построено доказательство парадокса, т. е. всегда проявляются и вязкость, и вихри, в результате чего возникает поверхность разрыва скоростей. Все это вызывает сопротивление жидкости движению тела со стороны жидкости. [c.198]

Итак, перед нами чисто кинематическая трактовка проблемы. Основываясь на этом, Эрнст Мах ставил Салилею в заслугу да, что он якобы вообще искал ответа на вопрос как, а не на вопрос почему. Напротив, в свое время Декарт, познакомившись с Беседами , нашел в них тот существенный недостаток, что, так сказать, внутренний механизм тяготения остается нераскрытым. Иными словами, Декарт не был удовлетворен тем, что у Галилея есть только как, но не почему. Мах в XIX в. был неправ, приписывая мудрому самоограничению Галилея принципиальный характе р, неправ был в XVII в. и Декарт, который считал, что он-то может объяснить, что такое тяготение. Но мы еще не раскрыли всего, что содержится в кинематической трактовке Галилея. Опытами и рассуждениями, которые приведены в Беседах (см. там же День первый и День третий ), Галилей опровергает воспринятое средневековой наукой положение Аристотеля, что скорость падения однородных тел пропорциональна их весу, опровергает и представление Аристотеля о сопротивлении среды. Он устанавливает, можно сказать, предельным переходом от данных наблюдения и опыта принцип, согласно которому в пустоте или же в среде, по другим каким-либо причинам не оказывающей сопротивления, замедляющего движение тел, скорость падения всех тел одинакова... . И [сопротивление среды качественно вполне верно проанализировано Галилеем как все возрастающее с возрастанием скорости, так что, в конце концов, скорость доходит до такого предела, а сопротивление среды до такой величины, что они уравновешивают друг друга, упраздняя всякое приращение и превращая движение тела в однообразное и равномерное, которое оно и сохраняет в дальнейшем . Как видим, кинематическая абстракция Га- [c.86]

Парадокс Даламбера показывает, что сила сопротивления при движении тела в несжимаемой жидкости с постоянной скоростью происходит в конечном счете лишь от касательных напряжений. Касательные напряжения создают силу сопротивления не только сами по себе, ио и косвенным путем, так как их наличие в жидкости изменяет нормальные напряжения. В результате этих изхменений возникает сопротивление от нормальных напряжений, которое для тел неудобообтекаемых может составлять весьма значительную часть полного сопротивления (например, для плоской пластинки, поставленной перпендикулярно к потоку, сопротивление от нормальных напряжений составляет 100% полного сопротивления). Происхождение сопротивления как от касательных, так и от нормальных напряжений следует искать, как указывает парадокс Даламбера, в том свойстве, которым мы пренебрегали, исходя из гипотезы о потенциальном движении в идеальной жидкости он указывает, что причиной сопротивления при движении в несжимаемой жидкости с постоянной скоростью является лишь вязкость среды. В этом заключается принципиальное значение парадокса Даламбера. [c.315]

Широко распространенной точке зрения, согласно которой деформационное упрочнение при пластическом течении есть результат возрастания сопротивления среды движению носителей деформации за счет изменения характеров как самих носителей, так и барьеров, в определенной мере противостоит релаксационный переход к описанию этого процесса [2] (см. гл. 1). Он предполагает, что рождение, движение и объединение дефектов в более крупные агрегаты, перестройка дефектов внутри агрегатов и преобразование последних связываются со стремлением нагружаемого объекта снизить уровень напряжений. В таком случае следует учитывать, что поле напряжений внутри объекта неоднородно, а наблюдаемое нарастание деформирующего напряжения отражает некий средний уровень. В связи с неоднородностью поля напряжений пластическая деформация также неоднородна, п развивается локализованно в областях концентрации напряжений. Такие представления позволяют использовать синергетический подход к описанию пластической деформации и рассматривать нагружаемый объект как далекую от равновесия диссипативную систему. При этом предполагается диссипация упругой энергии, поэтому данный процесс напрямую связан с релаксацией полей напряжений. В кристаллических твердых телах релаксация напряжений (а следовательно, и диссипация энергии) может осуществляться рождением и миграцией точечных дефектов, рождением и движением (консервативным пли неконсервативным) дислокаций, образованием и перестройкой дислокационных ансамблей, рождением и перемещением дисклинаций и их ассоциатов, перестройкой и миграцией границ различного рода (блочных, доменных, границ фрагментов и ячеек, межзеренных) и, наконец, нарушением сплошности, т. е. образованием трещин. В специфических условиях релаксация осуществля [c.64]

На тело массы 0,4 кг, прикрепленное к пружине с коэффициентом жесткости с = 4 кН/м, действуют сила S = = 40sin50i Н и сила сопротивления среды R——а , где а = = 25 Н-с/м, V — скорость тела (v в м/с). В начальный момент тело покоится в положении статического равновесия. Найти закон движения тела и определить значение частоты возмущающе силы, при котором амплитуда вынужденных колебаний будет максимальной. [c.256]

Остановимся на рассмотрении второй категории внутренних усилий (см. 20). При этом будЬм различать так называемые массовые (или объемные) и поверхностные силы. Массовыми называют силы, действующие на каждую из частиц данного тела и численно пропорциональные массам этих частиц примером массовых сил являются силы тяготения. Поверхностными называют силы, приложенные к точкам поверхности данного тела примером таких сил являются реакции всевозможных опор, сила тяги, силы сопротивления среды и т. п. При определении закона движения (или условий равновесия) физическая природа приложенных к телу сил роли не играет. Важно лишь, чему равны модуль и направление каждой из сил. Однако на значениях возникающих в теле внутренних усилий это различие, как мы увидим, сказывается весьма существенно. Объясняется такой результат тем, что массовые силы действуют на каждую из частиц тела непосредственно действие же поверхностных сил передается частицам тела за счет давления на них соседних частиц. [c.258]

Проверить принцип инерции прямым и непосредственным экспериментом вряд ли можно. Для такого эксперимента понадобилось бы тело, на которое не действуют никакие силы это тело должно быть полностью изолировано от всех других тел. Никакое тело, никакая материальная система во Вселенной не являются полностью нзолмрованнымп. Но ввиду громадности расстояний до звезд можно допустить, что звезды не оказывают заметного действия на солнечную систему, т. е. на систему, состоящую из Солнца, планет и их спутников. Полагают, кроме того, что эта система не подвержена никаким другим посторонним воздействиям, как, например, сопротивление среды, заполняющей мировое пространство. Тогда можно считать, что центр масс (центр тяжести) солнечной системы в данное время находится в состоянии равномерного прямолинейного движения. Центр масс солнечной системы почти совпадает с центром Солнца, и в дальнейшем мы будем называть его центром Солнца. [c.247]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...