Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИНАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ «ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА»
ІКТАкафедра ЗІ
Розрахункова робота
з курсу : «Фізика I»
на тему: «Рівняння Бернуллі»
2. Рівняння Бернуллі
Закон Бернуллі є наслідком закону збереження енергії для стаціонарного потоку ідеальної (тобто без внутрішнього тертя) нестисливої рідини:
Тут
— Густина рідини
— Швидкість потоку
— Висота
— тиск в точці простору, де розташований центр маси елемента
— прискорення вільного падіння.
Константа в правій частині зазвичай називається напором, або повним тиском, а також інтегралом Бернуллі. Розмірність усіх доданків - одиниця енергії, що припадає на одиницю об'єму рідини.Це співвідношення, виведене Данилом Бернуллі у 1738 р., було названо на його честь рівнянням Бернуллі. (Не плутати з диференціальним рівнянням Бернуллі.)Для горизонтальної труби h = 0 і рівняння Бернуллі приймає вигляд:
.
Виведення формули
Енергія маленького елемента рідини: (U – потенціальна енергія)
Зліва на великий об’єм рідини між двома поверхнями діє сила , а справа - (мінус, тому що вліво).
Цей об’єм рідини зсунувся (за час dt). Нехай його ліва границя зсунулась на dl1, а права - на dl2.
Пишемо умову незжимаючості: . Об’єми ,як видно,безкінечно малі,дифиренціальні. Їх сами можна розглядати як диференціали об’єму всього великого елемента
Дальше. Спочатку наш великий елемент складався з лівого голубого елемента і середньої синьої частини.Тепер він складається з середньої синьої частини і правого голубого елемента.При цьому всі його молекули зсунулись,але так як течія стаціонарна,то в кожній точці з часом енергія не міняється.Тому енергія середньої синьої частини не змінилась.Тому робота сил рівна зміні енергії, рівна, в свою чергу енергії правого голубого элементика (який добавився) мінус энергія лівого голубого элементика
.
Тепер згадуємо формулу нестислості і скорочуємо на об'єм
.
Згрупувавши доданки, отримуємо формулу Бернуллі: , або просто , або, підставивши потенціальну енергію,отримуємо рівняння Бернуллі