Теория

Силы, действующие в жидкостях

Различают два типа внешних сил, действующих в жидкостях – массовые и поверхностные силы.

Массовыми силами называются силы, действие которых на выделенный элемент жидкости не зависит от присутствия других частей жидкости, кроме рассматриваемого элемента, а численное значение пропорционально массе этого элемента. Примером массовой силы может служить сила тяжести.

Массовая сила равна clip_image002.

где dV – объем рассматриваемого элемента жидкости;

ρ – плотность;

F – массовая сила, отнесенная к единице массы жидкости и называется напряженностью поля массовых сил (например, для силы тяжести величина F равна ускорению g свободного падения).

Поверхностными силами называются силы, приложенные к элементу жидкости со стороны прилегающих к нему частиц остальной части жидкости. Эти силы действуют на поверхность рассматриваемого элемента. Поверхностная сила, отнесенная к единице площади поверхности, на которую она действует, называется напряжением. Всякую поверхностную силу можно разложить на нормальную и касательную к поверхности составляющие. Соответственно различают нормальное напряжение, или давление Р и касательное напряжение τ. В состоянии равновесия касательные напряжения в жидкости равны нулю и поверхностные силы представляют собой только силы давления, причем давление Р в данной точке по всем направлениям одинаково, т.е. не зависит от ориентации той поверхности, для которой оно определяется.

Пермь Питер Пятигорск