При движении тела в жидкости со стороны его поверхности к жидкости прилагаются импульсы давлений, создающие вызванные скорости и волнообразование на свободной поверхности.
Качественное представление о картине волнообразования при движении тела можно получить, если исследовать вид волн, возникающих при движении местного импульса давлений П с постоянной скоростью с по поверхности бесконечно глубокой жидкости.
Предположим, что возмущающий центр движется по свободной поверхности жидкости с постоянной скоростью вдоль оси х; пусть в начальный момент времени этот центр находится в начале координат. При решении задачи воспользуемся методом установившихся фаз.
В произвольной точке Р волнообразование создается за счет наложения концентрических волн, приходящих в эту точку от последовательных точек расположения импульса на оси х. Главная часть этого возмущения возникает от тех концентрических волн, которые приходя в точку Р, имеют одинаковые фазы; волны с различными фазами будут погашать друг друга. Найдем положения Q1 и Q2 импульса на оси х, от которых фазы волн в точке Р постоянны. Для этого необходимо, чтобы при переходе от Q1 к Q2 приращение фазы было равно нулю, т.е.
Тогда, учитывая, что для различных точек Q величины r и t относительно Р переменны, дифференцируя, получим
но согласно рис. 1
тогда
(1)
C помощью этого равенства можно найти положения импульса, которые создают главную часть возмущения в точке Р.
Положим, что одна из этих точек Q1нами указанана рис.1; отложим ОМ1= , тогда в силу равенства (1) равен 90°. Проведем М1С Q1Р и построим окружность на СР как диаметре; для нее =90°. Следовательно, проводя из Р линию РQ2 CМ2, получим точку Q2, для которойтоже справедливо равенство (1), ибо =90°.
Рис.1
Результат этого построения дает возможность сформулировать следующий порядок нахождения положения возмущений, создающих в точке Р главную часть волн:
соединить Р с началом координат – точкой О;
разделить РО пополам, т.е. найти положение точки С;
построить окружность на РС, как на диаметре;
удвоить отрезки ОМ1 и ОМ2, образованные пересечением окружности с осью х, и, откладывая их от точки О, получить искомые положения центра возмущений. При этом построении возможны случаи, когда точек М может быть две, одна или эти точки отсутствуют. Если точка М одна, окружность касается оси х, тогда
т.е. предельное значение угла β, внутри которого возможно волнообразование, составляет 19°28ґ.
Если , то точки касания нет, волн в точке Р не возникает, и все волнообразование ограничено сектором с указанным предельным значением угла по обе стороны от оси х. Вид гребней волн получим, найдя кривые постоянной фазы; их определяет условие
,
Где – постоянная, причем r=PQ1 или r=PQ2, а или .
Найдем координаты х и у точки Р. Согласно рис. 1
, (2)
но , причем согласно (1)
,
тогда
и, следовательно, .
Исключая теперь время t из (2), получаем уравнения кривых постоянной фазы в параметрической форме:
Вид кривых, соответствующих этим уравнениям:
Найдем длину волн, возникающих при перемещении центра возмущений; она определится при из соотношения
Согласно этому равенству скорость бега волн , т.е. равна скорости перемещения источника возмущений, а сама формула совпадает с формулой, известной из теории малых волн для скорости распространения свободных волн.
Таким образом, при движении системы давлений по поверхности жидкости создаются две системы волн – поперечных и расходящихся.
Если подсчитать высоты волн, то окажется, что в точке приложенияточечного импульса давлений - они стремятся к бесконечности; это несоответствие можно устранить, взяв распределенное давление.
Высоты волн стремятся к бесконечности также в угловых точках; это есть следствие приближенности вида выражения . Можно показать, что поперечные волны создаются за счет центров Q2, а расходящиеся от центров Q1. При движении на глубокой воде угол зоны максимального распространения волн не зависит от скорости, и его величина остается постоянной; тот же порядок величины угла зоны расходящихся волн сохраняется и при движении судов на глубокой воде. При движении на мелкой воде угол, ограничивающий зону распространения волн, зависит от величины отношения , как указано на рис.2. Характерным является исчезновение поперечных волн при движении центра возмущений со скоростями, для которых ; в этом случае остаются только расходящиеся волны. Указанная картина наблюдается также при движении судов на мелкой воде и в мелководных каналах.
6
Другие работы по теме:
Углеводороды
Предельные у-в. Непредельные у-в. Ароматические Алканы Циклоалканы Алкены Алкодиены Алкины Арены Общая формула CnH2n CnH2n CnH2n CnH2n-2 CnH2n-3 CnH2n-6
Таблица по разделу Органическая химия
Предельные углеводороды . Непредельные углеводороды . Ароматические или Арены Алканы Циклоалканы Алкены Диеновые Алкины 1.Общая формула CnH2n -МЕТАН
Углеводороды
Предельные у-в. Непредельные у-в. Ароматические Алканы Циклоалканы Алкены Алкодиены Алкины Арены Общая формула CnH2n CnH2n CnH2n CnH2n-2 CnH2n-3 CnH2n-6
Гидростатика
– раздел гидравлики, изучающий законы, которым подчиняются жидкость, находящаяся в состоянии покоя, силы, действующие в такой жидкости, и давление покоящейся жидкости на различные поверхности.
Законы сохранения энергии и момента импульса
СОДЕРЖАНИЕ Раздел 1. Краткие сведения теоретического характера Раздел 2. Расчетная часть Раздел 1. Краткие сведения теоретического характера ЗАКОН СОХРАНЕНИЯ ЭНЕРГИИ И МОМЕНТА ИМПУЛЬСА
Гидростатика, давление, закон Паскаля, гидростатическое давление
Гидростатика, давление, закон Паскаля, гидростатическое давление. Гидростатика изучает условие равновесия жидкостей. Физическую величину, равную отношению модуля силы F, действующей перпендикулярно поверхности, к площади S поверхности, называют
Физика. Билеты к экзамену за 9 класс
Физика 9 кл. Бровкиной Билет №1 Механическое движение. Система отсчета. Материальная точка. Траектория. Путь и перемещение материальной точки. Лабораторная работа. Определение коэффициента трения скольжения.
Определение коэффициента трения скольжения
Лабораторная работа №1. Тема: Определение коэффициента трения скольжения Цель Ознакомиться с приближенными методами определения коэффициента трения скольжения; определить коэффициент трения скольжения различных материалов.
ЭДС
Электродвижущая сила. Закон Ома для полной цепи. Если два тела А и В , находящиеся под разными потенциалами соед. проводником А и В то по нему потечет ток, который через короткое время, когда потенциально уравняются, прекратится.
Физика. Билеты к экзамену за 9 класс
Физика 9 кл. Бровкиной Билет №1 Механическое движение. Система отсчета. Материальная точка. Траектория. Путь и перемещение материальной точки. Лабораторная работа. Определение коэффициента трения скольжения.
Примерные экзаменационные билеты по физике (11 класс)
Примерные экзаменационные билеты по физике Билет №1 Механическое движение. Относительность движения. Система отсчета. Материальная точка. Траектория. Путь и перемещение. Мгновенная скорость. Ускорение. Равномерное и равноускоренное движение.
Примерные экзаменационные билеты по физике 11 класс
Примерные экзаменационные билеты по физике Билет №1 Механическое движение. Относительность движения. Система отсчета. Материальная точка. Траектория. Путь и перемещение. Мгновенная скорость. Ускорение. Равномерное и равноускоренное движение.
Регулятор давления АК-11Б
Ознакомление с конструкцией и принципом действия регулятора давления АК-11Б в отечественных электровозах и мотор-вагонных подвижных составах. Основное назначение устройства - автоматическое поддержание давления сжатого воздуха в установленном диапазоне.
Основы компьютерной электроники
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ УКРАЇНИ ХАРЬКІВСКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ПОЛІТЕХНИЧНИИЙ УНІВЕРСІТЕТ Кафедра Обчислювальної техніки та програмування Контрольна робота
Расчет разброса баллистических параметров
Определение предельного случайного разброса баллистических параметров двигателя (при начальной температуре -50 С): давления, тяги, единичного и полного импульса тяги. Расчет недостающих величин. Группировка и оформление полученных результатов в таблицу.
Восстановление непрерывного сигнала
Последовательность кодовых слов на выходе цифрового фильтра необходимо преобразовать в аналоговый сигнал. Преобразование осуществляется с помощью двух устройств: ЦАП и ФНЧ.
Потенциал поля
Работа сил электрического поля. Циркуляция вектора напряжённости электрического поля. Потенциал поля точечного заряда и системы зарядов. Связь между напряжённостью и потенциалом электрического поля. Эквипотенциальные поверхности.
Линии задержки
Моделирование прямоугольного импульса с определенной длительностью фронта. Синтезирование электрической принципиальной схемы с учетом параметров элементов. Графики входных и выходных напряжений. Влияние длительности фронта на искажение выходного сигнала.
Шпаргалки к экзамену по динамике подземных вод
1. Уравнение неразрывности массы жидкости. Для вывода ур-я неразрывности выделим в напорном водоносном пласте кубик dx, dy, dz. Ч-з заднюю грань вытекает масса жидкости = ρVxdydzdt = M'.
Гидростатическое давление и его свойства
ГИДРОСТАТИКА Гидростатическое давление и его свойства Уравнения гидростатики Некоторые понятия в гидростатике Давление жидкости на плоские и криволинейные поверхности
Определение диаметра трубопровода
Курсовая работа по гидравлике «Определение диаметра трубопровода» Москва 2009 Задача 1. Построение эпюр гидростатического давления на плоскую поверхность А.
Распространение нервных импульсов
Нервные импульсы распространяются при перемещении ионов через мембрану нервной клетки и передаются из одной нервной клетки в другую с помощью нейромедиаторов.
Взрыв
Взрыв — это чрезвычайно быстрое, определяемое долями секунды горение, сопровождающееся выделением большого количества тепла, раскаленных газообразных продуктов и образованием большого давления.
Защита промышленных объектов
monax/order/ - рефераты на заказ (более 2300 авторов в 450 городах СНГ). Московская Государственная Академия Тонкой химической Технологии
Защита промышленных объектов
Определить величины избыточного давления при которых административное здание промышленого объекта получит среднее и слабое разрушения.