Фізіка

Артыкул Хвалевы фронт Прамень святла

Вызначэнне хвалевага фронту

Калі кінуць камень у лужыну з вадой, кругавыя вадзяныя хвалі адыходзяць ад цэнтра круга. У вадзяных хвалях ёсць грэбні і западзіны. Пікі або даліны хваль, якія адыходзяць ад цэнтра круга, можна назваць хвалевым фронтам.

Два сумежныя хвалевыя франты — гэта дзве часткі хвалі, якія маюць аднолькавую фазу і падзеленыя адной даўжынёй хвалі. Пікі або западзіны хваль, якія маюць аднолькавую фазу і падзеленыя адной або некалькімі даўжынямі хваль, называюцца хвалевым фронтам. Акрамя водных хваль, хвалевы фронт маюць таксама гукавыя або светлавыя хвалі. У адрозненне ад водных хваль, якія рухаюцца толькі ў плоскасці або вобласці, гукавыя і светлавыя хвалі рухаюцца ў прасторы.

Больш падрабязна

Артыкул пра ўраўненне Пуазейля

Ураўненне Пуазейля было адкрыта Жанам Луі Мары Пуазейлем (1799-1869). Як тлумачылася, кожную вадкасць можна лічыць ідэальнай вадкасцю. Ідэальная вадкасць не мае глейкасці. Калі выказаць здагадку, што ідэальная вадкасць цячэ ў трубе, кожная частка вадкасці рухаецца з аднолькавай хуткасцю (v). У адрозненне ад ідэальнай вадкасці, рэальная вадкасць, з якой мы сутыкаемся ў паўсядзённым жыцці, мае глейкасць. Паколькі яна мае глейкасць, то пры цячэнні ў трубе, напрыклад, хуткасць кожнай часткі вадкасці змяняецца. Слой вадкасці, які знаходзіцца пасярэдзіне, рухаецца хутчэй (глыбокі v), а пласт вадкасці, прымацаваны да трубы, наадварот, не рухаецца (v = 0). Такім чынам, ад сярэдзіны да краю трубы кожная частка вадкасці рухаецца з рознай хуткасцю. Каб палегчыць ваша разуменне, паглядзіце на малюнак ніжэй.

Больш падрабязна

Вадкасці, як вадкія, так і газападобныя рэчывы розных тыпаў, маюць розныя ўзроўні глейкасці. Вязкасць — гэта трэнне паміж малекуламі, якія складаюць вадкасць. Такім чынам, малекулы ўтвараюць трэнне вадкасці, калі вадкасць цячэ. У вадкасцях глейкасць выклікана сіламі кагезіі (сіламі прыцягнення паміж падобнымі малекуламі), у той час як у газападобных рэчывах глейкасць выклікана сутыкненнямі паміж малекуламі.

Вадкая вадкасць лягчэй цячэ, напрыклад, вада. І наадварот, густая вадкасць цячэ цяжэй, напрыклад, змазка. Гэта можна даказаць, наліўшы ваду і змазку на нахільную паверхню. Вада цячэ хутчэй, чым алей. Узровень глейкасці вадкасці таксама залежыць ад тэмпературы. Чым вышэй тэмпература вадкасці, тым менш яна глейкая. Напрыклад, калі мама смажыць рыбу на кухні, алей для смажання, які спачатку гусцее, пры награванні становіцца больш вадкім. І наадварот, чым вышэй тэмпература газападобнага рэчыва, тым гусцейшае яно.

Больш падрабязна

Сіла згуртавання і адгезіі

Сіла згуртавання — гэта сіла прыцягнення паміж малекуламі ў аднолькавым рэчыве, у той час як сіла прыцягнення паміж малекуламі неаднолькавага рэчыва называецца сілай адгезіі. Напрыклад, мы наліваем ваду ў шклянку. Згуртаванне ўзнікае, калі малекулы вады прыцягваюцца адна да адной, а адгезія ўзнікае, калі малекулы вады і малекулы шкла прыцягваюцца адна да адной.

Больш падрабязна

Вы калі-небудзь гулялі ў мыльныя бурбалкі? Мыльныя бурбалкі круглыя. Смешна. Іх можна падзьмуць. Пасля палёту мыльныя бурбалкі лопаюцца. Вось гэта весела, дзіцячая гульня. Чаму мыльныя бурбалкі круглыя?

Калі ласка, прачніся раніцай і звярніце ўвагу на лісце вакол дома. Звярніце ўвагу на кропелькі расы, прымацаваныя да лісця. Гэта дзіўна; кропелькі расы круглыя. Як такое можа быць?

Павярхоўнае нацяжэнне ўзнікае таму, што паверхня вадкасці мае тэндэнцыю сціскацца, так што паверхня выглядае як тонкая мембрана. Гэта адбываецца пад уплывам сілы згуртавання паміж малекуламі вады. Каб лепш зразумець гэтае тлумачэнне, разгледзім наступную ілюстрацыю. Мы разглядаем вадкасць у ёмістасці.

Больш падрабязна

Артыкул пра прынцып Архімеда

Карабель з велізарнай масай не тоне, а камень малога памеру можа патануць. Чаму? Адказ просты, калі разумець паняцце плавучасці і прынцып Архімеда.

У паўсядзённым жыцці мы бачым, што прадметы, якія знаходзяцца ў вадкасці, напрыклад, камень, маюць меншую вагу, чым прадметы, якія не знаходзяцца ў вадкасці. Вам можа быць цяжка падняць камень з зямлі, але той жа камень без асаблівых высілкаў падымаецца з дна марской вады. Гэта звязана з сілай плавучасці. Плавучасць узнікае з-за розніцы ў ціску вадкасці на рознай глыбіні. Ціск вадкасці павялічваецца з глыбінёй, чым гусцейшая вадкасць, тым большы ціск у вадкасці. Калі прадмет апускаецца ў вадкасць, будзе розніца ў ціску паміж вадкасцю ўверсе прадмета і вадкасцю ўнізе прадмета. Вадкасць, размешчаная ўнізе прадмета, мае больш высокі ціск, чым вадкасць уверсе прадмета.

Больш падрабязна

Артыкул пра прынцып Паскаля

Як працуе гідраўлічны пад'ёмнік для ўздыму аўтамабіля? Які прынцып працы гідраўлічных тармазоў пры выкарыстанні для зніжэння хуткасці аўтамабіля? Калі ласка, вывучыце прынцып Паскаля, каб зразумець гэта.

Кожная вадкасць заўсёды аказвае ціск на ўсе прадметы, якія з ёй кантактуюць. Вада, якую мы наліваем у шклянку, будзе аказваць ціск на шкляную сценку. Аналагічна, калі мы купаемся ў басейне або ў марской вадзе, вада ў басейне або марская вада таксама аказваюць ціск на ўсё наша цела.

Больш падрабязна

Артыкул пра ціск у вадкасцях

У фізіцы ціск вызначаецца як сіла на адзінку плошчы, дзе кірунак сілы перпендыкулярны плошчы паверхні. Матэматычна ціск выражаецца ўраўненнем P = F / A, дзе P = ціск, F = сіла і A = плошча паверхні. Адзінка вымярэння сілы (F) — ньютан (N), адзінка плошчы — квадратны метр (м² ⁾ . Паколькі ціск — гэта сіла на адзінку плошчы, адзінка вымярэння ціску — Н/м² ^. Іншая назва для Н/м² ^— Паскаль (Па). Паскаль выкарыстоўваўся як адзінка вымярэння ціску ў гонар Блеза Паскаля.

Больш падрабязна

Артыкул пра шчыльнасць і ўдзельную вагу

Шчыльнасць

Адной з важных характарыстык рэчыва з'яўляецца шчыльнасць. Шчыльнасць — гэта суадносіны масы да аб'ёму. Матэматычна запісваецца як:

ρ = м / В

ρ (rho) — гэта грэчаская літара, якая звычайна выкарыстоўваецца для выражэння шчыльнасці, m — маса, а V — аб'ём. Шчыльнасць аднароднай вадкасці адрозніваецца ад шчыльнасці аднароднага цвёрдага цела. Напрыклад, жалеза мае аднолькавую шчыльнасць у кожнай частцы. У атмасферы Зямлі, чым вышэй атмасфера ад паверхні Зямлі, тым меншая яе шчыльнасць, у той час як для марской вады, чым глыбей марская вада, тым большая яе шчыльнасць. Шчыльнасць аднароднай вадкасці можа залежаць ад фактараў навакольнага асяроддзя, такіх як тэмпература і ціск.

Больш падрабязна

Артыкул пра прымяненне прынцыпу Бернуліса і ўраўнення Бернуліса

Тэарэма Тарычэлі

Адным з спосабаў выкарыстання ўраўнення Бернулі з'яўляецца вылічэнне хуткасці выхаду вадкасці з дна ёмістасці (гл. малюнак).

Мы ўжываем ураўненне Бернулі ў пункце 1 (паверхня кантэйнера) і пункце 2 (паверхня адтуліны). Паколькі дыяметр адтуліны ў дне кантэйнера значна меншы за дыяметр кантэйнера, хуткасць вадкасці на паверхні кантэйнера лічыцца нулявой (v1 ₌ 0). Паверхня кантэйнера і паверхня адтуліны адкрытыя, таму ціск роўны атмасфернаму ціску (P1 ₌ P2 ₎ . Такім чынам, ураўненне Бернулі для гэтага выпадку мае выгляд:

Больш падрабязна