Кінетичний опис руху рідини

Для опису руху рідини можна поступити двояко. Можна простежити за рухом кожної індивідуальної частки рідини, тобто вказати положення і швидкість цієї частки в кожен момент часу. Тим самим будуть визначені і траєкторії всіх частинок рідини. Але можна зробити й інакше. Можна простежити, що відбувається з плином часу в кожній точці простору. Точніше, можна вказати величини і напряму швидкостей різних частинок рідини, які в різні моменти часу проходять через одну і ту ж точку простору. Якщо взяти всілякі точки простору, але фіксувати час, то при другому способі опису в просторі вийде миттєва картина розподілу швидкостей рідини – поле швидкостей. У кожній точці простору буде вказаний вектор швидкості тієї частки рідини, яка проходить через цю точку в даний момент часу. Лінія, дотична до якої вказує напрям швидкості частинки рідини, що проходить в даний момент часу через точку дотику, називається лінією струму. Якщо поле швидкостей, а отже, і відповідні йому лінії струму не змінюються з часом, то рух рідини називається стаціонарним або сталим. Якщо ж вони змінюються в часі, то рух називається нестаціонарним або несталим. При стаціонарному русі швидкість від часу не залежить, а залежить тільки від координат: У цьому випадку лінії струму збігаються з траєкторіями руху окремих частинок рідини.
Візьмемо довільний замкнутий контур С і через кожну його точку в один і той же момент часу проведемо лінії струму. Вони розташуються на деякій трубчастої поверхні, званої трубкою струму (рис. 6.1). Так як швидкості частинок рідини направлені по дотичній до ліній струму, то при перебігу рідина не може перетинати бічну поверхню трубки струму. Трубка струму поводиться подібно бічній поверхні жорсткої трубки, уздовж якої тече рідина. На такі трубки струму можна розбити весь простір, займане рідиною.

Посилання на основну публікацію