WSTĘP TEORETYCZNY

Prawo Archimedesa

Ciało zanużone w cieczy traci pozornie na wadze tyle ile waży wyparta przez nie ciecz.

Ciecze w danych warunkach posiadają wyraźnie określoną objętość, bardzo małą ściśliwość i wyraźnie ukształtowaną powierzchnię swobody. Przyjmujemy, że ciecz idealna jest nieściśliwa i nie posiada lepkości. Ciecz rzeczywista wykazuje dostrzegalną ściśliwość i lepkość.

Do opisu przepływu cieczy potrzebna jest znajomość prędkości przepływu w każdym jej punkcie i w każdej chwili. Prędkości te wyrażone są wzorami:

Składowe prędkości cząstek cieczy opisane są wzorami:

Równanie ciągłości cieczy wyrażające zasadę zachowania masy:

gdzie:

m - masa cieczy

S - przekrój poprzeczny

V - średnia prędkość przepływu

ρ - średnia gęstość przepływu

Przez każdy poprzeczny przekrój musi na jednostkę czasu przepłynąć taka sama masa cieczy. Dla cieczy idealnej:

Lepkość - wielkość zależna od temperatury, ciśnienia irodzaju płynu, stanowiąca miarę tarcia wewnętrznego. Zgodnie z prawem Newtona:

gdzie:

F - siła styczna potrzebna do pokonania tarcia wewnętrznego

A- powierzchnia warstewek, odległych od siebie o dy, poruszających się prędkościami różniącymi się o dv

τ - naprężenie styczne proporcjonalne do gradientu prędkości względem odległości dv/dy

η - współczynnik proporcjonalności zwany lepkością dynamiczną

Jednostkami miary lepkości dynamicznej jest paskalosekunda.

Współczynnik lepkości obliczamy ze wzoru:

gdzie:

m_k - masa kulki

ρ_c - gęstość cieczy

V_k - objętość kulki

r - promień kulki

g - przyspieszenie ziemskie

v_gr - prędkość graniczna kulki w cieczy o nieograniczonych rozmiarach

I zasada dynamiki Newtona

Ciało, na które nie działają żadne siły lub działające siły się równoważą, porusza się ruchem jednostajnym prostoliniowym lub pozostaje w spoczynku.

II zasada dynamiki Newtona

Ciało, na które działa siła niezrównoważona porusza się względem inercjalnego układu odniesienia ruchem przyśpieszonym, z przyspieszeniem proporcjonalnym do odwrotności tej siły, skierowanym i zwróconym tak samo jak działajaca siła. Współczynnikiem proporcjonalności jest masa ciała.

---