Українські рефератиучбові матеріали на українській мові

RefBaza.com.ua пропонує студентам та абітурієнтам найбільшу базу з рефератів! Також ви можете ділитися своїми рефератами для поповнення бази.

Виникнення виру

Реферат: Виникнення виру

Якщо налити повну ванну води, та був витягти пробку, то невеличка воронка виникне наприкінці витікання води. Вода у ванній або в якомусь іншому посудині з діркою дно якої завжди закручується до однієї бік. Навіть якщо взяти воду розкрутити рукою й інші напрямі, то, подолавши насильство, поверне свою природну закручення. Це з силою Кориолиса, яка викликана обертанням Землі навколо своєї осі, причому вектор сили змінюється з широтою. У північній півкулі вода закручується по годинниковий стрілці, у південному - проти, на екваторі - зливається без вихорів, але в полюсах не тече. Сила Кориолиса є сила інерції. Ця сила діє тіло тільки тоді ми, коли неинерциальная система відліку обертається, а тіло рухається стосовно неї.

Kориолисова сила інерції:

, де m - маса тіла, v - швидкість поступального руху,

- швидкість обертального руху тіла.

Рассчитаем силу Кориолиса, діючу на людини масою m=60 кг, рушійної зі швидкістю v=1 м/c, знаходиться в географічної широті :

.

.

Кориолисово прискорення на нашої широті обмаль, тому ми їх відчуваємо. Але з силою Кориолиса пов'язані такі природні явища, як подмытие правих берегів річок, рухомих в меридиональном напрямі, чи виникнення смерчів тощо.

Принцип виміру сил Кориолиса

Як датчика використовується U-образная трубка, вміщена в електромагнітне полі регульованої частоти. Під впливом цього поля трубка коливається, причому амплітуда застережень найбільшої на частоті резонансу (рис. 1, а).

Рис. 1. Принцип виміру, побудований на визначенні сили Кориолиса (FC):

а - коливання трубки; б - виникнення сил Кориолиса; в - поворот трубки ; FE - сила э.м. поля; - кут повороту .

Зміна маси викликає зміна резонансної частоти. Це зміна частоти вимірюють і оцінюють, з урахуванням чого визначають зміна маси. Оскільки геометричні розміри трубки не змінюються, то зміни резонансної частоти визначаються масою плинною через трубку рідини. Миттєве значення обсягу заполняющей трубку рідини постійно зростає і визначається незмінними розмірами трубки, тому зміна резонансної частоти може визначатися лише щільністю плинною рідини.

Рідина, що протікає у трубці, взаємодіє зі імпульсами коливань останньої (рис. 1, б). Якщо, наприклад, трубка рухається вгору, то що протікає у ній рідина тисне її у вниз, уповільнюючи рух трубки. Одночасно рідина одержує вигоду від трубки імпульс, спрямований вгору. На виході з трубки цей імпульс діє в такий спосіб, що рух петлі тут посилюється. У той самий час на вході рух трубки гальмується, у результаті утворюється момент обертання, прагне повернути датчик (рис. 1, в). Якщо трубка рухається вниз, то час обертання буде направлений у інший бік. Це називається ефектом Кориолиса.

Кут повороту датчика пропорційний масі плинною рідини і є її мірою. За відсутності потоку кут повороту нульовий. Коли щільність і безліч плинною рідини визначено, можна зробити висновок про її обсязі.

На базі високої технології виготовлення датчика та сучасного електронної системи обробки результатів вимірів промисловість випускає прилади, діапазон вимірів яких оцінюється співвідношенням 1:200 (звичайні системи мають діапазон виміру 1:10). Точність виміру нових приладів становить 0,1 %, звичайних 0,3 %.

Рух води у вир.

нехай у воді перебуває тіло, таких розмірів, що його взаємодією з молекулами води, можна знехтувати. Тіло робить обертальне рух навколо центру Про з відривом R1 від цього зі швидкістю . R2 v1

Момент імпульсу цього тіла

L дорівнює:

. O m

Уявімо тепер, що це тіло обертається

навколо центру Про з відривом R2<R1 R1

зі швидкістю , тоді:

.

Выразим звідси величину :

, тобто. наближення до центра обертання призводить до збільшення швидкості тіла.

Напишем висловлювання для кутових швидкостей:,

.

Звідси випливає, що кутова швидкість зростає назад пропорційно квадрату радіуса, тобто збільшення частоти обертання може дуже великим.

Порівняємо кінетичну енергію тіл, що є на відстанях R1 і R2 від центру Про:

,

.

Прискорення обертання пов'язане з такою ж збільшенням кінетичній енергії тіла. Це можна тому, що потенційна енергія опускающейся води зменшується, тож за законом збереження енергії вона використовується збільшення кінетичної енергії, цебто в збільшення швидкість руху.

Турбулентність.

При малих швидкостях спостерігається упорядкований протягом рідини (газу), у якому рідина (газ) переміщається хіба що верствами, паралельними напрямку течії. Таке протягом називається ламинарным. Зі збільшенням швидкістю певний момент режим течії змінюється, вона стає турбулентним.

Незвичайність явища у цьому, що картина течії рідини змінюється у часі, навіть якщо зовнішні умови постійні. Наприклад, в турбулентном перебігу в трубі за незмінної перепаде тиску кінцях труби швидкість рідини у будь-якій точці пульсує, змінюється у часі. За такої перебігу рідини чи газу окремі елементи течії роблять несталі руху по складних траєкторіях. У цих течіях утворюються численні вихори різних розмірів, тому швидкість частинок, температура, тиск, щільність змінюються під час переходу від точки до точки та у часі нерегулярно. Це спричиняє інтенсивному перемішуванню речовини.

Систематичне вивчення турбулентності почав О.Рейнольдс наприкінці уже минулого століття. Він вивчав протягом рідини в трубі, для візуалізації течії він підфарбовував рідина у центрі перерізу труби. При малому перепаде тиску підфарбована цівка рідини не змішуючись з іншою рідиною обсягом труби, спокійно текла із нею. При деякому критичному перепаде тиску з підфарбованої струмку з'являлися хвилеподібні руху. При дуже великому перепаде тиску швидкість руху всередині труби було швидким і хаотичним, цівка відразу ж потрапляє розмішувався по трубі. Рейнольдс проводив досліди з різними розмірами труб і рідинами і з'ясував, що перехід від стаціонарного течії рідини до залежного навіть у часі відбувається, коли деяка безрозмірна комбінація швидкості рідини, її в'язкості і середніх розмірів труби сягає однієї й тієї ж значення. Ця безрозмірна комбінація має вигляд:


Схожі реферати

Статистика

[1] 2