Folyadékok és gázok mechanikája

Az előadások a következő témára: "Folyadékok és gázok mechanikája"— Előadás másolata:

1 Folyadékok és gázok mechanikája
A folyadék olyan deformálható test, amelynek mind a térfogata, mind az alakja, vagy mindkettő könnyen megváltoztatható. Dinamikai szempontból a folyadék belsejében, mozgás során tapasztalt hatások szempontjából két csoportot különböztetünk meg: az ideális és a súrlódó folyadékot. Ideális folyadék az olyan deformálható test, amelynél még mozgás közben sem lépnek fel érintőleges feszültségek (G=0). Súrlódó (viszkózus) folyadék, amelynél mozgás közben a deformációs sebességekkel arányos, érintőleges feszültségek lépnek fel.

2 A folyadék mechanikában a tömeg szerepét a sűrűség veszi át, míg az erő szerepét pedig a nyomás.
(Mechanikai) sűrűség (jele: ) a test tömegének (m) és a test térfogatának (V ) hányadosával definiált fizikai mennyiség. (Egysége: kg/m3): = 𝑚 𝑉

3 Nyomás (jele: p, pressure) az erő (F ) és a felület (A) hányadosával definiált fizikai mennyiség, a folyadék normális feszült-ségeivel ellentétes hatás (a tekintetbe vett térfogat elem belső normálisa irányába számítjuk pozitívnak) (Egysége a feszültség egységével egyezik meg, tehát: N/m2): p= 𝐹 𝐴

4 Az ideális folyadékok osztályozása során, aszerint, hogy a folyadék megtartja-e térfogatát, két csoportot különböztetünk meg. Folyékony halmazállapotú testek (mint a víz, olaj, stb.), amelyek erőtérben nem tölti ki a rendelkezésükre álló teret, ("összegyűlnek az edény alján") Légnemű halmazállapotú testek (pl. a levegő), amelyek kitöltik a rendelkezésére álló teret, erőtérben pedig "felfelé" csökkenő sűrűséget mutatnak.

5 Összenyomhatatlanok a folyadékok még Összenyomhatóak a gázok

6 Folyadékok és gázok mechanikája
Zárt térben lévő folyadékban vagy gázban a külső erő okozta nyomás minden irányban gyengítetlenül tovaterjed. Ez Pascal törvénye.

7 Folyadékok és gázok mechanikája
Hidrosztatikai nyomás, Torricelli tétele: A nehézségi erő (térerőssége = g) hatása alatt álló, összenyomhatatlan (=konst.) folyadékban, a felszíntől mérve a nyomás (p) a mélységgel (h) lineárisan növekszik: p(h)=po+ gh

8 Folyadékok és gázok mechanikája
Archimédesz törvénye: Minden folyadékban, gázban levő szilárd testre, ha a folyadék, gáz a nehézségi erő hatása alatt áll, felhajtó erő hat (Ff), - melynek iránya felfelé mutat, - nagysága megegyezik a test által kiszorított folyadék mennyiség súlyával (a folyadék sűrűsége, f, a test bemerülő részének térfogata Vt), -támadáspontja pedig a kiszorított folyadék mennyiség súlypontja: Ff= f Vt g