Равновесие тел, погруженных в жидкость

Рис. 2.10. К равновесию тела, погруженного в жидкость

Первые указания о научном подходе к решению гидравлических вопросов относятся к 250 году до нашей эры, когда Архимедом был открыт закон о равновесии тела, погруженного в жидкость. В дальнейшем, однако, на протяжении последующих более чем полутора тысячелетий гидравлика не получила сколько-нибудь заметного развития. В эту эпоху, характеризовавшуюся общим застоем в науке и культуре, были не только утеряны первые элементы знания, но и в значительной степени забыты практические навыки инженерного искусства. И только в XVI— XVn вв., в эпоху Возрождения, когда появились работы Сте-вина, Леонардо да Винчи, Галилея, Паскаля, Ньютона, исследо- [c.5]

Кроме указанного выше условия R = G для равновесия тела, погруженного в жидкость, необходимо также, чтобы точки приложения этих сил лежали на одной вертикали. [c.54]

Наибольший практический интерес представляет исследование условий равновесия при плавании тел (т. е. равновесия тел, погруженных в жидкость частично). [c.55]

Равновесие тел, погруженных в жидкость [c.52]

Первые свидетельства о научном подходе к решению гидравлических задач относятся к 250 году до нашей эры, когда Архимедом был открыт закон о равновесии тела, погруженного в жидкость. [c.4]

Первые, очень важные результаты исследований в области гидравлики связаны с именем древнегреческого ученого Архимеда (287—212 гг. до н. э.), открывшего закон о равновесии тела, погруженного в жидкость. Однако после Архимеда на протяжении почти 1700 лет гидравлика не получила заметного развития. [c.3]

Для обеспечения равновесия тела, погруженного в жидкость, недостаточно равенства = р . Если погруженное в жидкость тело однородно, то центр тяжести совпадает с точкой приложения выталкивающей силы Р (рис. 20, в). Для неоднородных тел эти 24 [c.24]

В гидростатике изучают законы равновесия жидкости, находящейся под действием внутренних и внешних сил, а также равновесия тел, погруженных в жидкость. [c.13]

Влияние трения на затухание колебаний и переход от колебательной системы к апериодической можно продемонстрировать при помощи груза на пружине помещая его в среду с различной вязкостью. В воздухе сопротивление мало, и поэтому колебания происходят с очень малым затуханием (б 0,01). В воде сопротивление гораздо больше, и затухание заметно увеличивается (6 I). Наконец, в масле отклоненный груз вообще не переходит за положение равновесия — происходит апериодическое движение (6 = оо). Коэффициент трения Ь для силы трения, действующей на тело со стороны жидкости, связан с коэффициентом вязкости жидкости. Измеряя затухание колебаний тела, погруженного в жидкость, можно определить коэффициент вязкости жидкости. [c.601]

Равновесие твердого тела в жидкости. Если тело, погруженное в жидкость, находится в равновесии под действием сил тяжести и давления, то такое равновесие выражается законом Архимеда, который можно доказать на основании положений о силе гидростатического давления на криволинейные поверхности. [c.21]

Если погруженное в жидкость тело находится в равновесии под действием сил тяжести и давления, то такое равновесие описывается законом Архимеда, который доказывается на основании данных о силе гидростатического давления на криволинейные поверхности. По закону Архимеда на всякое тело, погруженное в жидкость, действует выталкивающая сила, направленная вверх и равная весу вытесненной им жидкости. [c.26]

РАВНОВЕСИЕ И ОСТОЙЧИВОСТЬ ТЕЛ, ПОГРУЖЕННЫХ В ЖИДКОСТЬ [c.26]

Твердое тело, погруженное в жидкость, будет в равновесии, если вес тела равен весу вытесненной им жидкости и, кроме того, центр величины окажется на одной вертикали с центром тяжести. Если при этом центр величины лежит выше центра тяжести, то такое равновесие будет, очевидно, устойчивым (рис. 30, наверху), если же центр величины окажется расположенным ниже центра тяжести, то такое [c.120]

Гидродинамическое давление. При установившемся движении жидкости теорема Бернулли позволяет еще больше выяснить характер давления. В покоящейся жидкости в каждой точке имеется гидростатическое давление рн, и закон Архимеда утверждает, что на тело, погруженное в жидкость, действует выталкивающая сила, равная весу вытесненной им жидкости. Частицы жидкости также подчиняются этому закону, и поэтому они находятся в равновесии под действием гидростатического давления рн и силы тяжести. Отсюда следует, что величина рн/е + Й Л является константой во всей жидкости. Если жидкость движется, то подъемная сила еще действует, так что если мы напишем [c.22]

ТОЧКИ не совпадают. Для равновесия неоднородных тел, погруженных в жидкость, необходимо, чтобы при выведении нз вертикального положения сила тяжести О и выталкивающая сила Р образовали пару, стремящуюся повернуть тело в устойчивое положение (рис. 20, а), при котором точки приложения обеих сйл лежат на вертикальной прямой, причем центр тяжести расположен ниже точки приложения выталкивающей силы. Если центр тяжести тела расположен выше точки приложения выталкивающей силы (рис. 20, б), то положение погруженного в жидкость тела неустойчивое, так как при отклонении его от вертикального положения силы О к Р образуют пару, стремящуюся перевернуть это тело. [c.25]

Обратимся к вопросу о равновесии твердого тела, погруженного в жидкость. [c.56]

Задача 2.8. Укажите условия, при которых тело, погруженное в жидкость, будет всплывать, тонуть и находиться в равновесии. [c.31]

Если подъемная сила, действующая на тело, целиком погруженное в жидкость, больше, чем вес тела, то тело всплывет на поверхность подъемная сила (вес вытесненной жидкости) убывает до тех пор, пока не окажется равной весу тела. Условия равновесия по-прежнему сводятся к тому, что центр тяжести тела и центр тяжести вытесненного объема должны лежать на одной вертикали. Однако условия устойчивости равновесия будут уже иными. Равновесие может быть устойчивым и тогда, когда центр тяжести тела лежит выше центра тяжести вытесненного объема (иначе устойчивое плавание однородных тел на поверхности жидкости вообще было бы невозможно, так как их [c.509]

Рассмотрим условия устойчивости для плавающего на поверхности жидкости прямоугольного параллелепипеда. Из условий равновесия следует, что целиком погруженная грань параллелепипеда должна быть горизонтальна. При отклонении параллелепипеда от положения равновесия центр тяжести вытесненного объема перемещается в ту же сторону, куда наклонился параллелепипед. Вследствие того, что точка приложения силы тяжести О и точка приложения подъемной силы С не лежат на одной вертикали, возникают моменты силы тяжести и подъемной силы. Если полностью погруженная в жидкость грань EF параллелепипеда больше, чем частично погруженные DE и GF (рис. 283), то возникший момент будет возвращать тело к положению равновесия — равновесие будет устойчиво. В противном случае (рис. 284), когда полностью погруженная в жидкость грань EF меньше, чем частично погруженные грани BE и GF, возникший момент будет еще больше наклонять тело — равновесие будет неустойчиво. Условие устойчивости равновесия, как легко видеть, сводится к тому, чтобы [c.509]

Гидростатика — раздел гидравлики, в котором изучаются законы равновесия жидкостей, а также твердых тел, полностью или частично погруженных в жидкость. [c.14]

Гидромеханикой называется наука, изучающая движение и равновесие жидкостей, а также взаимодействие между жидкостями и твердыми телами, полностью или частично погруженными в жидкость. [c.6]

Для равновесия плавающего тела, полностью погруженного в жидкость, кроме равенства G = необходимо, чтобы точки приложения этих сил лежали на одной [c.271]

Для доказательства этого закона представим некоторое тело удельным весом ут цилиндрической формы (рис. 2.10), погруженное в жидкость и находящееся в равновесии. Все горизонтальные силы, действующие на поверхность тела, взаимно уравновешиваются, так как каждой горизонтальной, произвольно взятой силе давления всегда соответствует другая, действующая на цилиндрическую поверхность с противоположной стороны и равная первой. [c.26]

К плавающему телу могут прикладываться дополнительно внешние силы, под воздействием которых возможны отклонения тела от положения равновесия (ветер, неравномерная нагрузка и т. д.). В связи с этим проанализируем вопрос об остойчивости равновесия, т. е. об остойчивости тела, например, для случая полностью погруженного в жидкость тела. [c.75]

Если вес тела при его частичном погружении больше, чем подъемная сила в этом положении, тело будет продолжать погружаться. При этом вес его, понятно, не изменится, подъемная же сила будет расти, так как увеличится объем погруженной части. Если в процессе погружения возросшая подъемная сила сравняется с весом тела и при этом ещё не все тело погрузится в жидкость, тело станет плавать на поверхности если равновесие между подъемной силой и весом тела устанавливается в положении, когда тело полностью погрузилось в жидкость, тело будет плавать внутри жидкости, сохраняя равновесие на любой (в случае несжимаемой жидкости) глубине это так называемый случай безразличного равновесия если и при полном [c.48]

V — погруженный в жидкость объем тела d —превышение центра тяжести тела над центром водоизмещения при равновесии. [c.60]

Равновесие и остойчивость тел, полностью погруженных в жидкость [c.27]

Итак, имеются два условия равновесия тел, полностью погруженных в жидкость [c.28]

Для равновесия тела, частично погруженного в жидкость (рис. 24, а), необходимо соблюдение тех же двух условий, [c.29]

Гидравлика — наука древняя. За несколько тысяч лет до наилей эры древними народами, населявшими Египет, Вавилон, Месопотамию, Индию и Китай, были построены плотины, оросительные каналы, водяные колеса. Первым теоретическим обобщением в области гидравлики считается трактат О плавающих телах , написанный за 250 лет до н. э. выдающимся греческим математиком и механиком Архимедом. Им был открыт закон о равновесии тела, погруженного в жидкость, — общеизвестный закон Архимеда. Только через многие столетия после Архимеда, в эпоху Возрождения, наступает новый этап в развитии гидравлики. В XV в. в Италии Леонардо Да Винчи (14Й— 1519) проводит экспериментальные и теоретические исследования в самых различных областях. Он изучает работу гидравлического пресса, истечение жидкости через отверстие и водосливы. В 1586 г. нидерландский математик-инженер Симон Стёвин (1548— 1620) опубликовывает работу Начала гидростатики , в которой решает вопрос о величине гидростатического давления на плоскую фигуру и объясняет гидростатический парадокс . В этот же период итальянский физик, математик и астроном Г а л и л е о Галилей (1564— 1642) устанавливает зависимость величины [c.258]

Гидростатика — раздел гидравлики, в котором изучают законы равновесия жидкости, находящейся под действием внешних и внутренних сил, и условия равновесия тел, погруженных в жидкость. В покояш,ейся жидкости возможны только нормальные напряжения — напряжения сжатия ст = ст , поскольку касательные напряжения равны нулю (т = 0). [c.263]

Основополагающим трудом по гидравлике считают сочинение Архимеда О плавающих телах , написанное за 250 лет до нашей эры и содержащее его известный закон о равновесии тела, погруженного в жидкость. В конце XV в. Леонардо да Винчи написал труд О движении воды в речных сооружениях , где сформулировал понятие сопротивления движению твердых тел в жидкостях, рассмотрел структуру потока и равновесие жидкостей в сообщающихся сосудах. В 1586 г. С. Стевин опубликовал книгу Начало гидростатики , где впервые дал определение силы давления жидкости на дно и стенки сосудов. В 1612 г. Галилей создал трактат Рассуждение о телах, пребывающих в воде, и тех, которые в ней движутся , в котором описал условия плавания тел, В 1641 г. его ученик Э. Торричелли вывел закономерности истечения жидкости из отверстий. В 1661 г. Б. Паскаль сформулировал закон изменения давления в жидкостях, а в 1687 г. И. Ньютоном были установлены основные закономерности внутреннего трения в жидкости. Эти ранние работы были посвящены отдельным вопросам гидравлики и только в XVIII в. трудами членов Российской Академии наук М. В. Ломоносова, Д. Бернулли, Л. Эйлера гидравлика сформировалась, как самостоятельная наука. [c.7]

Аналитический способ определения положения равновесия плавающего тела был впервые дан профессором Московского университета А. Давидовым в работе. Теория равновесия тел, погруженных в жидкость , Москва, 1848. (Прим, ред.) [c.280]

ЛАВАНИЕ ТЕЛ — состояние равновесия твердого тела, частично или полностью погруженного в жидкость (или газ). Основная задача теории П. т. — определение положений равновесия тела, погруженного в жидкость, и выяснение условий устойчивости равновесия. Простейшие условия П. т. указывает Архимеда закон. [c.13]

II. Условия равновесия плавающего тела. Закон Архимеда дает простой критерий д.дя суждения о поведении тела, погруженного в жидкость. (Совокупность гидростатических давлений приводится к одной силе, равной весу вытесненного объема жидкости, приложенной к центру тяжести объема, погруженного в жидкость, и направленной вертикально вверх. Если тело це.апком погружено в однородную жидкость и однородно, то центр тяжести всего тела совпадает с центром тяжести погруженного объема и тогда, очевидно, для равновесия необходимо и достаточно, чтобы плотность тела р , равнялась плотност жидкости р. Если р1 > р — тело тонет, если Р1 < р — тело всплывает. Если неоднородное тело погружено в жидкость, которая также может состоять из горизонтальных слоев [c.96]

Поверхность сеченнй. Необходимым (но не достаточным) условием равновесия тела, плавающего на поверхности жидкости, является, таким образом, постоянство объема т части тела, погруженной в жидкость, считаемую однородной. Условимся называть плоскостью плавания всякую плоскость, отсекающую от тела упомянутый объем Т], а площадь сечения назовем площадью плавания. Огибающая всех плоскостей плавания называется поверхностью сечений. Легко заметить, что поверхность сечений есть не что иное, как геометрическое место центров инерции площадей плавания. В самом деле, примем какую-нибудь определенную плоскость плавания за плоскость Оху (рис. 36) и возьмем за ось Оу линию пересечения этой плоскости с произвольной соседней плоскостью плавания АВ, наклоненной к первой плоскости под бесконечно малым углом 9. Положение начала координат на прямой уу остается пока неопределенным. Так как обе плоскости плавания должны отсекать от тела одинаковые объемы, то клиновидные объемы Ахуу и Вх уу должны быть равны, что с точностью до бесконечно малых второго порядка может быть выражено равенством [c.97]

У тел, погруженных в жидкость (подводные лодки), у аэростатов, дирижаблей ватерлинии не имеется, следовятельно Ji — J. = 0 поэтому они будут находиться в устойчивом равновесии только тогда, когда их центр тяжести лежит на одной вертикали с центром тяжести вытесненного объема жидкости или воздуха и под ним. Понятие метацентра в этом случае утрачивает свой смысл, так как метацентр совпадает с центром тяжести вытесненного объема. [c.402]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...