ОБЩИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ДВИЖЕНИЯ

Много различных задач механики приводят к изучению движения в неинерциальных системах. Исследование общих закономерностей движения точки относительно неинерциальной системы отсчета будет дано в главе XIX. [c.441]

Поскольку обе эти системы отсчета движутся относительно коперниковой системы отсчета, то тела, движение которых мы рассматриваем, в каждой из этих систем отсчета могут двигаться не так, как они движутся в коперниковой системе отсчета. Поэтому, приступая к изучению законов динамики, целесообразно все движения рассматривать в одной и той же системе отсчета. В самом деле, нам предстоит, наблюдая различные движения, установить те общие закономерности, которым все эти движения подчиняются. Ясно, что эта задача будет усложнена, если мы будем пользоваться различными системами отсчета, в которых одни и те же тела движутся по-разному установление общих закономерностей движений будет затруднено теми различиями, которые вносит в рассматриваемые движения применение различных систем отсчета. [c.65]

Таким образом, для всплывающего с установившейся скоростью газового пузырька условие сферичности однозначно определяется неравенством We 1. А общие закономерности движения пузырька в жидкости могут быть описаны уравнением подобия, составленным из трех любых чисел подобия, введенных нами выше, например уравнением вида [c.203]

Опыты Гагена (1839 г.) по изучению движения воды в трубах и более обширные опыты Пуазейля по исследованию движения крови в капиллярных сосудах (1841 г.) впервые позволили установить некоторые общие закономерности движения жидкостей в трубах малого диаметра. [c.242]

Для насосов с однозаходным спиральным отводом результаты расчета достаточно хорошо совпадают как в качественном, так и в количественном отношении с данными эксперимента. Это свидетельствует о том, что предлагаемая математическая модель правильно описывает общие закономерности движения жидкости в отводе. [c.202]

Основой для вывода общих закономерностей движения рабочего тела в соплах и диффузорах является уравнение неразрывности потока [c.154]

Исследования основоположников гидромеханики и их последователей Ж. Л. Лагранжа (1736—1813 гг.), Д. Г. Стокса (1819—1903 гг.), русских и советских ученых И. С. Громеки (1851—1889 гг.), С. А. Чаплыгина (1869—1942 гг.), Н. Е. Кочина (1901—1944 гг.) и других носили в основном теоретический характер и ставили своей целью выявление общих закономерностей движения жидкости. [c.6]

Выбор той или иной расчетной схемы определяется также и задачей расчета. Если, например, задачей расчета кранового механизма является определение общих закономерностей движения его в периоды неустановившихся движений, мощности двигателя, времени разгона и торможения механизма, а также определение инерционных динамических усилий, передаваемых валами, канатами и т. д., то крановый механизм можно представить как одномассовую вращающуюся или поступательно движущуюся систему, к которой приложены все внешние нагрузки. В такой расчетной схеме не учитываются упругие перемещения отдельных элементов относительно друг друга (двигателя, барабана, муфт, груза и т. д.), т. е. она позволяет определить закон движения центра масс механизма. Динамические нагрузки, определенные без учета упругости валов, стержней, балок, канатов и т. п., называют инерционными динамическими нагрузками. [c.210]

Естественные русла. Шероховатость естественных русел зависит от многих факторов собственно шероховатости русла, резкого изменения формы поперечных сечений, наличия в русле и на пойме промоин, растительности, отложений наносов и т. д. Наблюдения показали, что шероховатость изменяется не только по длине русла, но и на одном и том же участке русла при изменении уровня воды. Особенно резкое изменение шероховатости отмечается на участках русла с сильно развитой поймой,, редко заливаемой водой при разливе воды по пойме шероховатость сильно возрастает и нарушается общая закономерность движения воды. Поэтому при проектировании ответственных сооружений коэффициенты шероховатости для естественных русел, как правило, определяют для отдельных его частей с помощью специальных таблиц и других источников. [c.191]

Функционирование крыши дополнительно осложнялось тем, что она состояла из трех частей с шестью плоскостями. Вследствие этого даже при совершенно свободном волнообразном сечении можно ожидать расчетной величины воздушного потока только при обеих открытых наружу поверхностях скатов крыши. При расположении общего водосточного желоба в середине крыши, когда от него отходят четыре обращенные внутрь ската, может быть поставлен вопрос, не поступает ли отсюда естественным путем часть требуемого количества воздуха. Из общих закономерностей движения потоков в реальных условиях возможность поступления сюда воздуха представляется сомнительной. [c.83]

Таким образом, общая закономерность движения тела переменной массы может быть описана следующим дифференциальным уравнением [c.17]

В предисловии мы провозглашаем манифест компьютерной динамики, развитие и применение которой к динамическим проблемам теории волчков читатель найдет на протяжении всей книги. Компьютерные исследования в динамике, или просто компьютерную динамику, мы выделяем в отдельную область науки, которая устанавливает общие закономерности движения реальных физических систем при помощи ряда численных методов и алгоритмов. Каждый из этих методов обладает своими особенностями (устойчивость и пр.) и обладает внутренними параметрами (типа шага и точности). Поэтому результаты такого исследования, конечно, имеют лишь косвенное отношение к реальности. Однако аналогичные заключения можно сделать и относительно обычных аналитических (или сугубо математической) методов, требующих на каждом шаге строгих доказательств. При этом многие физически очевидные факты могут привести к неразрешимым математическим проблемам (которых особенно много в нелинейной динамике и математической теории хаоса). Мы здесь отметим только проблемы с доказательством эргодичности, вычислением энтропии, оценками малого параметра и применимостью КАМ-теории и пр. Решение этих проблем, тем не менее, нисколько не продвинет наше понимание замечательных законо- [c.10]

В этой главе мы рассмотрим общие закономерности движения космических аппаратов, предназначенных для автоматического исследования планет и выводимых на траекторию полета с помощью ракет большой тяги. Прежде всего, нас будет интересовать вопрос о том, каково наименьшее значение скорости отлета с Земли, обеспечивающее достижение планеты-цели. [c.305]

В современной технике встречается достаточно большое число различных типов многофазных точений, полную классификацию которых в настоящее время дать затруднительно. Это связано в первую очередь со сложностью установления общих закономерностей движения таких систем и, как следствие, отсутствием критериев, по которым можно осуществить такую классификацию. [c.6]

Циклические поверхности в технике можно определить как конструктивно необходимые геометрические формы, ограничивающие изделия, основное назначение которых — разделять две различные среды (из них одна обычно является подвижной). Геометрически циклическая поверхность может быть образована в общих случаях закономерным движением сферы или некоторого профиля Q, очерченного [c.230]

Геометрическая циклическая поверхность может быть образована в общих случаях закономерным движением сферы или некоторого профиля й, очерченного дугами окружностей, эллипсов или их комби- [c.208]

Вариационными принципами классической механики называют общие закономерности механического движения, позволяющие из совокупности кинематически возможных движений механической системы, т. е. движений, допускаемых наложенными на систему связями, выделить действительное движение, которое она будет совершать в заданном силовом поле. [c.390]

Эта глава, которая является вводной, содержит изложение основных понятий и положений, необходимых для изучения нелинейных колебаний. Прежде всего следует сказать несколько слов о колебательных явлениях вообще и о нелинейных колебаниях в частности. Общие закономерности, которыми обладают колебательные процессы в системах различной физической природы, составляют предмет науки, получившей название теории колебаний. Под колебательным явлением принято понимать либо то, что связано с фактом установившегося движения в рассматриваемой системе, либо то, что связано с процессом перехода от одного установившегося движения к другому. Установившееся движение характеризуется повторяемостью и определенной устойчивостью (смысл последнего понятия будет уточнен ниже). Переходные процессы характеризуются тем установившимся движением, к которому они приближаются. Множество переходных процессов данного установившегося движения образует его область притяжения. Смена установившихся движений, которая происходит в результате изменения какого-нибудь физического параметра рассматривае.мой системы при его переходе через некоторое значение, называется бифуркацией. Если при этом смена установившихся движений происходит достаточно быстро, т. е. скачкообразно, то говорят о жестком возникновении нового режима. В противном случае возникновение нового режима называют мягким . Колебательные явления, возникающие в так называемых нелинейных системах, называются нелинейными колебаниями. Однако, прежде чем определить, что такое нелинейная система, рассмотрим более общий класс систем, называемых динамическими системами. [c.7]

Теоретическая механика является той частью общей механики, которая изучает движения материальных точек, их дискретных систем и абсолютно твердых тел. Ясно, что факты, найденные в теоретической механике, отражают наиболее общие закономерности механических движений, так как при их установлении приходится почти полностью абстрагироваться от конкретной физической природы реальных тел, рассматривая лишь их главные механические свойства. Законы, установленные в теоретической механике, как и другие законы естествознания, объективно отражают реально существующую действительность. На основе законов, установленных в теоретической механике, изучается механика деформируемых тел теория упругости, теория пластичности, гидродинамики, динамика газов. Следовательно, теоретическая механика является фундаментом общей механики. Отчасти из-за исторических [c.18]

Следовательно, динамика рассматривает наиболее общие закономерности механического движения. [c.317]

Распространение упругих волн в анизотропной среде, т. е. в кристаллах, подчиняется более сложным закономерностям, чем распространение волн в изотропном теле. Для исследования таких волн надо обратиться к общим уравнениям движения [c.130]

Теоретическая механика занимается общими закономерностями механических движений материальных тел и механических (силовых) взаимодействий между ними, а также взаимодействий тел с физическими (тяготения, электромагнитными) полями. [c.7]

Среди разнообразных физических явлений широко распространены колебательные явления, обладающие общими чертами и даже подчиняющиеся общим закономерностям, несмотря на то, что эти колебательные явления имеют различную природу (например, механические и электрические колебания). Среди этого обширного класса явлений к механике относятся механические колебательные движения, подчиняющиеся уже известным нам законам механики. Общая черта всех колебательных движений состоит в том, что они представляют собой движения, многократно повторяющиеся или приблизительно повторяющиеся через определенные промежутки времени. [c.587]

Физическое содержание второго начала термодинамики, равно как и границы действия его, становится понятным из рассмотрения общих закономерностей теплового движения. Приложимость второго начала ограничена системами определенных, напри.мер земных, размеров на всю Вселенную этот закон не распространяется. [c.44]

В настоящее время разработаны и успешно применяются численные методы-решения многих теплофизических задач расчет температурного состояния-твердых тел, температурных полей в потоках жидкости и газа, в жидких и газовых прослойках, заключенных в неподвижные или вращающиеся полости исследование закономерностей движения теплоносителя с целью выявления механизма процессов теплообмена исследование структуры пограничного слоя, теплообмена и трения на твердой поверхности и т. п. Одним из наиболее успешно развивающихся направлений использования математического эксперимента в теплофизических исследованиях является изучение закономерностей тепломассообмена и трения в потоках жидкости и газа с использованием теории пограничного слоя. Поэтому в качестве примера рассмотрим более подробно основные этапы математического эксперимента по исследованию сопротивления трения и теплоотдачи турбулентного потока к твердой поверхности. Ограничим задачу случаем стационарного течения несжимаемой жидкости с постоянными теплофизическими свойствами около гладкой плоской поверхности (в общем случае проницаемой). [c.66]

В частных случаях некоторые из составляющих движения могут отсутствовать. Особый интерес представляет движение частиц без вращения или безвихревое движение (ы = 0), имеющее ряд замечательных свойств. Прежде чем переходить к его изучению, выясним основные закономерности более общего, вихревого движения, когда ю 0. [c.42]

Механика, являясь частью физики, изучает общие закономерности, связывающие механические движения и взаимодействия тел, находящихся в трех состояниях твердом, жидком и газообразном. Различное состояние тел способствовало разделению механики на отдельные области. [c.5]

Если объектами исследования механики являются любые реальные тела деформируемые твердые тела, газообразные, жидкие, сыпучие среды и т. д., то теоретическая механика исследует закономерности движения и возникающие при этом взаимодействия идеализированных тел материальной точки, системы материальных точек, абсолютно твердого тела. В природе таких идеализированных тел, конечно, не существует, однако данные абстракции, положенные в основу теоретической механики, позволяют выявить наиболее общие законы механического движения, справедливые для движения всех физических тел независимо от их конкретных физических свойств. Поэтому теоретическую механику можно рассматривать как основу общей механики, содержащую наиболее общие законы механического движения, лежащие в основе теории всех остальных механических дисциплин механики деформируемых твердых тел, гидромеханики, газодинамики, теории механизмов и машин, деталей машин, строительной механики и т. д. Огромное влияние механика, и, в частности, теоретическая механика, оказала и продолжает оказывать на развитие других [c.9]

В турбулентном потоке вместо поля мгновенных скоростей можно рассматривать поле осредненных скоростей. Только имея в виду осредненные скорости, можно говорить об установившемся турбулентном движении. Благодаря этому можно уловить некоторую общую закономерность, несмотря на видимую беспорядочность движения отдельных частиц. Связь между осредненной [c.170]

Наиболее простым и, вместе с тем, важным для установления общих закономерностей является кипение в большом объеме при свободном движении жидкости. На рис. 18.1 изображены зависимости коэффициента теплоотдачи а и поверхностной плотности теплового потока й = аМ от температурного напора при кипении воды в этих условиях. [c.217]

Второе начало термодинамики основывается на многочисленных фактах и представляет собой обобщение данных опыта физическое содержание этого закона, равно как и границы действия его, становится понятным из рассмотрения общих закономерностей теплового движения молекул. Приложимость второго начала термодинамики ограничена системами земных размеров как мы убедимся из дальнейшего, на всю бесконечную Вселенную этот закон не распространяется. [c.61]

Однако общие закономерности, представленные на схеме течений с шестью круговоротами (рис. 12.12), справедливы и для реальных схем движения воды в океанах. Любое явление, способное изменить естественную схему циркуляции, сильно отразилось бы не только на климате прибрежных районов, но также и на популяции рыб, которая зависит от количества питательных веществ, выносимых течениями из более холодных океанских глубин. Крупные изменения циркуляции волы в океане, безусловно, решающим образом повлияли бы на глобальный климат. [c.297]

Рассмотренные в предыдущем параграфе предложения позволяют исследовать поведение кинетической энергии, угловой скорости и углового ускорения ведущего звена машинного агрегата в случае любого устойчивого предельного режима. Понятно, что при изучении конкретного предельного режима, в котором работает какой-либо класс машинных агрегатов, к общим закономерностям, свойственным всякому устойчивому предельному режиму, добавляются новые, характерные для исследуемого предельного режима. Последние, как правило, дают возможность уточнить поведение кинетической энергии, угловых скоростей, угловых ускорений и других параметров, описывающих динамику машинных агрегатов на предельных режимах движения. [c.36]

Для определения нагрузок, возникающих в элементах крановых механизмов при их работе, составляются расчетные схемы, выбор которых диктуется задачей расчета. Если определяются общие закономерности движения механизма в период неустано-Ёйвшегбся движения, мощность двигателя, инерционные динамические усилия, то крановый механизм можно представить как одномассовую вращающуюся или поступательно движущуюся систему, к которой приложены все внешние нагрузки. В такой расчетной схеме не учитываются упругие перемещения элементов относительно друг друга. В тех случаях, когда происходят ударнее нагружения системы (подъем груза с основания с подхватом, пуск при наличии зазоров в трансмиссии и т. п.), использовать жесткие расчетные схемы нельзя. [c.122]

Исходя из предпосылки, что добавка твердых частиц всегда вызывает увеличение потерь давления на единицу длины трубы, многие авторы пытались сделать обобщения на основе наблюдаемых явлений установить соотношение между избыточными потерями давления, вызванными присутствием твердых частиц, с модифицированным числом Рейнольдса течения в трубе [45, 120, 311, б51, 822] и выявить общие закономерности на основе изучения движения отдельной частицы [822] и влияния твердых частиц на локальнзгю турбулентность жидкости [401]. К перечисленным с.ледует добавить работы [5, 210, 427], авторами которых была установлено, что отношение размера частиц к диаметру трубы несущественно. В работах [427, 869] изучалась дискретная фаза. Сообщалось также [304], что в некоторых случаях при добавлении твердых частиц (стеклянных шариков диаметром 200 мк) потери давления при течении по трубе снижались до меньшего уровня, чем в потоке чистого воздуха авторы работы [636] наблюдали в некоторых условиях возникновение непредвиденных градиентов давления. Подробнейшие исследования были выполнены Томасом [798—806], из которых следовало, что в некоторых случаях причиной снижения давления в присутствии частиц твердой фазы является неньютоновская природа смеси. Подробный обзор статей по рассматриваемому вопросу содержится в работе [167]. Обзор выявленных соотношений между потерями давления и содержанием частиц в двухфазном потоке, а также анализ методов теории подобия можно найти в работе [175]. [c.153]

Классическая механика Ньютона развивалась на протяжении XVIII — XIX вв., а в XX в. этот процесс развития привел к современной теории относительности, в которой законы классической механики рассматриваются как асимптотические приближения, вытекающие из более общих закономерностей. Однако классическая механика сохраняет огромное практическое значение и теперь, так как отклонения от законов Ньютона, найденные Альбертом Эйнштейном, количественно невелики, если движение тела происходит со скоростью, значительно меньшей, чем скорость света в пустоте, и когда вблизи движущегося тела нет огромных скоплений материи, которые, например, сравнимы с количеством материи Солнца. В современной технике преимущественно применяется классическая механика, за исключением тех случаев, когда, например, требуется исследовать движение элементарных частиц электронов и др., которые движутся со скоростями порядка скорости света в пустоте. По-видимому, аналогичные задачи могут возникнуть также при развитии космонавтики. [c.21]

В этой главе рассматриваются некоторые из наиболее общих свойств движений механических систем, главным образом с го-лономными связями. Эти свойства выражаются вариационными принципами механики. Такое наименование отражает основной метод нахождения закономерностей механических движений, составляющих содержание упомянутых принципов. [c.180]

Решение задачи динамики полета ракет представляет значительные расчетные трудности, связанные с необходимостью использования в уравнениях движения ракет эмпирических членов, количественно определяемых при испытаниях ракетных двигателей (а также по результатам опытов в натурных условиях) и задаваемых графиками или таблицами. В связи с этим уравнения динамики полета ракет приходится интегрировать численными методами с широким привлечением для этой цели электронных вычислительных машин (ЭВМ). Обработка результатов такого рода вычислен1п 1 позволяет установить некоторые общие закономерности, использование которых при проектировании ракет оказывается существенным. [c.123]

Уравнения Навье-Стокса (1.3) в общем виде не решены. Однако не решая эти уравнения, можно определить некоторые закономерности движения вязкой среды исходя из этих уравнений. Для этого воспользуемся безразмерной формой уравнений (1.3). Пусть Ь - xapaктqэнaя длина, а Т - характерный промежуток времени для неустановившегося движения (масштаб длины и времени). Выражая текущие координаты X, у, г и время t через эти масштабы, получим [c.19]

Построение аналитических и даже числовых решений полной системы уравнений газовой динамики связано со значительными трудностями не только из-за сложности физико-химических процессов, но и потому, что в общем случае течение содержит дозвуковые, трансзвуковые и сверхзвуковые области, для описания которых требуется различный математический аппарат. При этом приходится иметь дело сразу с эллиптическими, параболическими и гиперболическими уравнениями в частных производных. В то же время построение некоторых аналитических решений, основанных на приближенных предпосылках, позволяет, значительно упростив методы решения, установить многие качественные закономерности. В настоящем параграфе будут рассмотрены некоторые аналитические решения, позволяющие выявить ряд важных закономерностей движения газа и являющиеся необходимыми тестовыми примерами при численных расчетах. К числу таких решений относятся одномерная теория сопла, теория простой волны (течение Прандт-ля — Майера, волна Римана), обтекание клина, распад произвольного разрыва, точечный взрыв, решение методом источников и стоков, решение уравнения для потенциала. [c.54]

При изучении общих закономерностей гидравлики часто жидкость представляют в виде идеальной среды, несжимаемой и лишенной сил внутреннего трения (идеальная жидкость). Реальные жидкости также малосжимаемы, но обладают силами внутреннего трения, проявляющимися в движении. [c.9]

Достаточно вдуматься в ту аргументацию, которую извлекает из этих исторических обзоров в пользу избираемой им системы принципов механики Лагранж, чтобы ясно увидеть, что общие формулы , к которым Лагранж стремится свести статику и динамику, мыслятся им по существу вовае не как простые формально-математические записи, создаваемые для экономии мышления , но как определенные отражения вполне реальных и объективно существующих вне человеческого мышления закономерностей движения материальных тел, в существовании которых Лагранж не сомневается ни в какой мере. Конечно, Лагранж не учитывает относительности знаний своего времени и абсолютизирует эти знания. Однако этот недостаток является дефектом всего механического материализма 18 века, отражающим его недиалектичность, но не лишающим его характерных и здоровых — для того времени — ведущих признаков именно материалистического мировоззрения. [c.4]

М. В. Ломоносов выявил ряд общих закономерностей в природе, лежащих в основе современной науки и тех-ники. Эти закономерности являются фундаментом, на Ч. котором строится наука о металлах. Он установил прин-V, цип сохранения вещества и движения, справедливо названный всеобщим естественным законом . Основные идеи этого важнейшего закона природы ученый неоднократно высказывал уже в первых своих научных работах, относящихся к 1741—1746 гг. Но наиболее четко и полно этот закон был сформулирован Ломоносовым в его замечательном письме к выдающемуся математику Леонарду Эйлеру, также прославленному петербургскому ака(деми-ку. 5 июля 1748 г. Ломоносов писал Все встречающиеся в природе изменения происходят так, что если к чему-либо нечто прибавилось, то это отнимается у чего-то другого. Так, сколько материи прибавляется какому-либо телу, столько же теряется у другого... Так как это всеобщий закон природы, то он распространяется и на правила Пвижения тело, которое своим толчком возбуждает другое к движению, столько же теряет от своего движения, [c.18]

Для иллюстрации достаточно общих закономерностей рассмотрим в несколько упрощенной форме возбуждение параметрического резонанса на модели (рис. 71, а), состоящей из невесомого жесткого стержня с массой на конце, опирающейся на упругодиссипативный элемент. Другой конец стержня шарнирно соединен с основанием, которое перемещается в горизонтальном направлении по периодическому закону Xq (i) с периодом т. Рассмотрим малые колебания стержня в системе координат, жестко связанной с основанием. Тогда к массе должна быть приложена переносная сила инерции F = —тхд. Закон движения основания Xq (t) может быть выбран таким образом, чтобы при 246 [c.246]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...