Тема:3 Флуиди

1.Флуиди-Течност-Гас

2.Основни својства на флуид-својства на течности-својства на гасови

3.Движење на флуиди4.Бернулиева Равенка5.Хидростатички Притисок6.Архимед7.Метод за мерење волумен8.Потисок и Архимедов закон

Флуиди

Поимот флуид е заедничко име за течностите и гасовите. Името доаѓа одлатинскиот јазик, од зборот flux, што значи проток, односно нешто што тече или струи. Класификацијата на гасовите и течностите во флуиди е поради тоа што тие имаат многу сличности и разлики, и кога се во рамнотежни состојби, и кога се наоѓаат во движење.

Макроскопските својства на течностите се определени од нивната микроструктура и од начинот на движењето на нивните структурни честици, а тоа се атомите, молекулите или јоните. Многу факти покажуваат дека при некои услови својствата на течностите се слични на својствата на гасовите, а при други услови тие се доближуваат до својствата на цврстите тела. Тоа значи дека микроструктурата и движењето на структурните честици во течностите значително се менуваат со промена на условите во кои се наоѓаат, а главно со промена натемпературата и на притисокот.

Течност

Течноста е агрегатна состојба која има сопствен волумен, но нема сопствена геометриска форма. Течностите секогаш ја заземаат формата на садот во којшто се наоѓаат. Градбени единки на течноста се молекулите меѓу кои има многу посилни заемодејства отколку кај оние на гасот.Молекулите кај течностите се држат меѓусебно со Ван дер Валсови сили или водородна врска. Слободата на движење на молекулите е многу помала отколку кај гасовите. Течностите (речиси) не си го намалуваат волуменот под дејство нан надворешни влијанија.

Гас

Гас  е секоја  супстанција  која нема определен  волумен  и го исполнува целиот волумен на садот во којшто се наоѓа. Тоа значи дека  атомите  или  молекулите  на гасот се во постојано хаотично  Брауново движење  и привлечните сили се послаби во однос на  течностите  или  цврстите тела.

Ако се претпостави дека молекулите или атомите на еден гас се во постојано движење на големо растојание еден од друг, така што да не дејствуваат еден на друг, а, исто така што немаат сопствен волумен, се добива т.н.  модел  на  идеален гас. Ваков гас реално не постои.

Основни својства на флуидите

Основни својства 

на течностите

Течноста која што се наоѓа во отворен сад целосно го исполнува волуменот на садот,при што формира слободна површина.Слободната површина на течноста претставува граница помеѓу атмосферата и течноста. Taa секогаш е поставена нормално на дејството на надворешна сила.На пример,слободната површина на водата во чаша е хоризонтална бидејќи на неа дејствува силата на Земјината тежа,која секогаш дејствува вертикално надолу.Ако чашата се накриви,слободната површина и понатаму ќе остане хоризонтална.

Основни својства на гасовигасовиГасовите исто така го исполнуваат целосно волуменот на садот,но само ако тој е затворен и не формираат слободна површина поради нивното дејство за  експанзија. Друга разлика помеѓу течностите и гасовите е тоа што течностите многу малку го менуваат својот волумен под дејство на надворешен притисок.Со овa својство течностите се приближуваат кон дврдите тела.

Течностите според своите својства се наоѓаат помеѓу гасовите и тврдите тела.На ниски температури тие се слични со тврдите тела,а на високи со гасовите. За флуидите  општо можеме да кажеме дека нивните молекули слободно се движат во сите правци.Подвижноста на молекулите е причина дејството на секоја надворешна сила врс нив да се пренесува не само во правецот на силата,туку и во сите други правци.

Движење на флуидитеДвижењето на флуидите е стационарно,или ламинарно,ако секоја честича од  флуидот  има иста брзина со онаа честица што поминала пред неа на истото место,при што патеките на честиците од флуидот не се сечат. Стационарното движење на флуидите,по некоја критична брзина,може да стане  турбулентно.Турбулентното течење на флуидите се карактеризира со турбуленции.При движењето на дврдите тела се јавува триење само на нивната надворешна површина,за разлика од флуидите,кај кои постои и триење во нивната внатрешност. Овој вид на триење се нарекува  вискозност. 

Внатрешното триење т.е  вискозноста,всушност претставува отпор помеѓу два соседни слоја од флуидот што се движат еден во однос на друг.Како резултат на вискозноста дел од нивната кинетичка енергија поминува во внатрешна енергија.Овај механизам е сличен на механизмот кога тело се лизга по хоризонтална подлога,при што како резултата на триењето губи дел од својата кинетичка енергија.

Поради сложеноста на движењето на флуидите за решавање на проблеми честошати се користат упростени механизми.

Наједноставниот модел претставува моделот на идеален  флуид,кој ги има следниве својства:не е вискозен(нема внатрешно триење) ,се движи стационарно, не е компресибилен(неговиот волумен не се менува под дејство на надворешни сили).

Патеките на движењето на честиците се нарекуваат струјни линии.Брзината на честицата секогаш е во правец на тангентата на струјната линија.

Бернулиева равенка● При Стационарно движење на

идеален флуид во кој било пресек од струјната цевка збирот од кинетичката, потенцијалната и волуменската енергија на флуидот останува константен.

● Притисокот што се должи на брзината на флуидот се вика Динамички притисок.

Хидростатички притисокПритисокот се дефинира со односот помеѓу големината на силата на притисокот F којашто дејствува нормална на површината и плоштината на таа површина S на која таа сила дејствува.

Притисокот што се јавува со течноста како резултат од сопствената тежина на течноста се вика хидростатички притисок.

● Единица за притисок со SI е паскал (Pa)

АрхимедАрхимед од Сиракуза (287 - 212 год. п.н.е) бил старогрчки математичар,физичар и инженер. Иако малку се знае за неговиот живот, тој е еден од најпочитуваните водечки научници во класичната антика.Покрај откритијата од областа на математиката и геометријата, тој е познат и по дизајнирањето на иновативни машини.

Ги поставил и темелите на хидростатиката и го поставил принципот на лост, средство брз кое механиката се базира.Негов ран напредок е методот на пресметување на збир од неограничен ред кој и денеска се користи.

Метод за мерење на волумен

Најпознатата анегдота за Архимед е за тоа како тој измислил метод за мерење на волумен на објект со неправилна форма. Според Витрувус нова круна во форма на ловоров венец била направена за кралот Хиерон втори и од Архимед се барало да открие дале е од чисто злато или во круната имало додадено сребро. Тој морал да го реши проблемот без да ја оштети круната, па според тоа не смеел да ја истопи и да ја измери густината што било и наједноставното решение.

● Густината на круната би била помала доколку поевтини и помалку густи метали биле додадени во неа. Тој заборавајќи да се облече истрчал надвор извикувајќи:"Еурека, најдов решение!"

● Ареометарот е направа што служи за мерење на густината на течностите

Додека се бањал, тој забележал дека нивото на водата се зголемило кога влегол во неа. Тој сфатил дека може да го искористи овој ефект во одредувањето на волуменот на круната, а според тоа и нејзината густина откако ќе ја измери.

Архимедова сила или Потисок

Силата со која флуидот дејствува на потопеното тело во него, настојувајки да го истисне телото од него се вика Потисок или Архимедова сила.

Архимедов закон

● Силата на притисокот е еднаква со тежината на

течноста чијшто волумен е еднаков со тежината на

истиснатата течност.

Изработил:

КристијанЃорѓиев 1-4