Mechanika tekutin

Mechanika tekutin

• Je část mechaniky, která se zabývá mechanickými vlastnostmi kapalin a plynů, tj. silami a pohybem v kapalinách a plynech.

• Tekutiny - kapaliny a plyny • Tekutiny se na rozdíl od pevných látek vyznačují tekutostí, tedy

schopností měnit svůj tvar a přizpůsobovat se tvaru nádoby, v níž se nachází.

• Schopnost tekutin téci je pro různé látky různá a je závislá na jejich vnitřním tření (viskozitě).

• Plyny jsou stlačitelné

Proudění

• Objemový průtok - objem kapaliny, který proteče daným průřezem trubice za jednotku času.

• Důležité sledovat u řek.

t

VQv

Rovnice kontinuity

• Při ustáleném proudění ideální kapaliny je součin obsahuprůřezu a velikosti rychlosti proudící kapaliny v každém místětrubice stejný.

2211 vSvS

Energie proudící kapaliny

• Kinetická energie Ek

• potenciální tlaková energie Epp

• potenciální výšková energie Eph

22

2

1

2

1VvmvEk

pVpSlFlWEpp

VghmghEph

phppk EEEE

Bernoulliho rovnice

• Zákon zachování energie pro proudící kapalinu.• Součet kinetické, potenciální tlakové a potenciální výškové energie kapaliny

je ve všech částech trubice stejný.

.2

1 2 konstVghpVVv

Ek + Epp + Eph = konst.

Menší rychlost vyšší tlakVětší rychlost nižší tlak

Vztlaková aerodynamická síla • Využití pro křídla letadel• Nosná plocha křídla je nesymetrická.• Plocha nad křídlem je větší, než plocha pod křídlem.• Při obtékání křídla vzduchem je rychlost proudění nad křídlem větší než

pod křídlem.• Pod křídlem je vyšší tlak a to udržuje letadlo ve vzduchu.

Fx – odporová sílaFY – vztlaková aerodynamická síla

Tlak v tekutinách

• Atmosférický tlak – v plynech (vzduch), měříme barometrem.• Hydrostatický tlak – v kapalinách (voda)

Hydrostatický tlakPascalův zákon:Tlak vyvolaný vnější silou, působící na povrchkapaliny, je ve všech místech kapalného tělesastejný.

Hydrostatický tlak

• Je tlak v kapalinách• Vzniká vlivem silového působení Země• Závisí na hloubce pod povrchem kapaliny

ghp h – hloubkaϱ – hustota kapalinyg – gravitační zrychlení

Hydrostatický tlak h – hloubkaϱ – hustota kapalinyg – gravitační zrychleníS – obsah plochy

• Tlaková síla

• Tlaková síla nezávisí na tvaru nádoby.

Vztlaková síla FVZ

• Způsobuje, že pokud ponoříme těleso do vody je lehčí než na vzduchu.

Fvz= ρShg = ρVg

Na horní podstavu působí síla: F1 = ρSh1g

Na dolní stěnu působí síla: F2 = ρSh2g

výslednice:Fvz = F2 - F1 = ρSh2g - ρSh1g = ρSg(h2 - h1)

h2 - h1 = h

Archimédův zákon

Těleso ponořené do kapaliny je nadlehčovánosilou, jejíž velikost se rovná velikosti tíhy kapalinystejného objemu, jako je objem ponořenéhotělesa.

Použité stránky

http://kvinta-html.wz.cz/fyzika/mechanika/tekutiny/vlastnosti_kapalin_a_plynu.htm