nhiệt động học tĩnh học chất lưu

tài liệu uy tín được biên soạn bởi giảng viên đại học Bách Khoa TPHCM, thuận lợi cho qua trình tự học, nghiên cứu bổ sung kiến thức môn vật lý, vật lý cao cấp, tài liệu từ cớ bản tới nâng cao, bổ sung kiến thức thi học sinh giỏi vật lý, nghiên cứu, công thức có chú thích, kèm tài liệu tiếng anh, tiếng pháp

CHƯƠNG TĨNH HỌC CHẤT LƯU Nội dung • Lực thể tích, lực bề mặt • Áp lực • Đương lượng thể tích áp lực • Pt tĩnh học chất lưu • AD cho khơng khí có nhiệt độ khơng đổi • AD khơng khí có nhiệt độ thay đổi  Lực thể tích f v   dF  f v d Ví dụ: trọng lực :   dmg  dg    f v  g Lực bề mặt  fS   dF  fS.dS Ví dụ: Lực áp suất   dF  P(M).dS.N   fs  P(M)N dS M P(M) Đương lượng thể tích áp lực Xét thể tích d, xác định áp lực tác dụng lên thể tich dFx dFx P(x-dx/2,y,z) M(x,y,z) Tương tự: P(x+dx/2,y,z) dFy   P dxdydz y dFz    dF  dFx ex  dFy e y  dFz ez   P P P  dF   ex  e y  ez .d y z   x y x z dx dx  P(x  , y, z)dydz P(x  , y, z)dydz 2 P   dxdydz x  dF  gradP.d P dxdydz z  d Pt tĩnh học chất lưu   da   gradPd  f v d    gradP  f v  PT tĩnh học chất lưu trọng trường Phương trình tĩnh học chất lưu trọng trường   gradP  g  Tĩnh học chất lưu khí quyển: 1) Khí đẳng nhiệt 2) Khí có gradient nhiệt độ Khí đẳng nhiệt T=const z P(z) O   gradP  g   gradP  g dP  g dz m PV  RT M m PM   V RT dP PM  g dz RT P( z ) z dP M  P   RT gdz P(0) P( z ) z dP M  P   RT gdz P(0) P(z) Mg ln  z P(0) RT Mg P(z)  P(0) exp( z) RT Khí có gradient nhiệt độT(z)  To (1  z) P(z) z O z dP M  P   RTo (1  z) gdz P(0) P(z) Mg ln  ln(1  z) P(0) RTo    gradP  g   gradP  g dP  g dz P(z) m PV  RT Mg M RTo  m PM P ( z )  P ( )(   z )   V RT dP PM  g dz RT P( z ) z dP M  P   RTo (1  z) gdz P(0) PT tĩnh học chất lưu HQC phi Galilê AD4/62 Pt Mặt thoáng chất lỏng Áp lực Lực ly tâm Trọng lực    gradP  gez   rer    gradP  gez   rer  dM.gradP   gdz  2rdr  r z ro zo   rdr   gdz 2  (r  ro )  g(z  zo ) 2 (r  ro2 ) z  zo  2g PT tĩnh học chất lưu HQC phi Galilê AD4/62 Pt Mặt thoáng chất lỏng Áp lực Lực ly tâm Trọng lực Pt Mặt thoáng chất lỏng Po  2 r  gz  C gz  2 r  (C  Po ) R R 0 V  HR   z2rdr    [ (C  Po ) 2 r 2 ]rdr g g   gradP  gez   rer P  2 r r P 0 r P  g z 2 P   r  gz  C 2 Po   r  gz  C 2 C  Po z  r  2g g 2 C  Po z   r  2g g (C  Po ) 2 R  H g 4g 2 R z (r  )H 2g R R (C  Po )  2 V  HR   z2rdr    [ r  ]rd g g (C  Po ) 2 HR  R  R 4g g 2 R (C  Po ) H  4g g (C  Po ) 2 R  H g 4g 2 R z (r  )H 2g Tần số giới hạn để nước không tràn 2 R z (r  )H 2g r  R, z  H o 2  R (R  )  H  Ho 2g 4g(Ho  H)  R lim  4g(Ho  H) R2 AD2/59 Áp lực lên thành bình Cho bình chứa nước, độ cao mực nước H TÌm tổng hợp lực tác dụng lên thành bình điểm đặt lực Lực tác dụng lên thành bình Po O L z H Po z x y z dF  P(z)dS  Po dS  (Po  gz)dzL  Po dzL  gzdzL H gLH2 F   gzdzL  Moment lực điểm O:   H    gLH3     OM  dF   zez  (gzdzL)e x  ey     gLH2  gLH2    OC  F  ZC ez  e x  ZC ey 2  ZC  H BT7/82 Sự lên chỏm cầu Cho bán cầu bán kính R, khối lượng m, mặt ngang Đổ nước vào bán cầu Xác định độ cao nước bán cầu bắt đầu nhấc lên P  g(H  z) dFz  P.dScos  gR(coso  cos) cosR sin dd Fz  /  o 2 gR(coso  cos) cosR sin d  d cos2  cos3    gR [coso ( ) ]2  / 1  gR cos3   gH3 3 P  mg gH3  mg 1/  3m  H       o BT 3/81 Mặt thống HQC chuyển động có gia tốc BT6/81 Dao động bán trụ ...  d Pt tĩnh học chất lưu   da   gradPd  f v d    gradP  f v  PT tĩnh học chất lưu trọng trường Phương trình tĩnh học chất lưu trọng trường   gradP  g  Tĩnh học chất lưu khí... tích, lực bề mặt • Áp lực • Đương lượng thể tích áp lực • Pt tĩnh học chất lưu • AD cho không khí có nhiệt độ khơng đổi • AD khơng khí có nhiệt độ thay đổi  Lực thể tích f v   dF  f v d Ví...  g(z  zo ) 2 (r  ro2 ) z  zo  2g PT tĩnh học chất lưu HQC phi Galilê AD4/62 Pt Mặt thoáng chất lỏng Áp lực Lực ly tâm Trọng lực Pt Mặt thoáng chất lỏng Po  2 r  gz  C gz  2 r