სთხის დინამიკა vs სითხის მექანიკა
სითხეების დინამიკა და სითხის მექანიკა არის ფიზიკის კვლევის ორი ძალიან მნიშვნელოვანი სფერო. ეს სფეროები ძალიან მნიშვნელოვანია, როდესაც საქმე ეხება ისეთ საგნებს, როგორიცაა აერონავტიკა, საზღვაო ინჟინერია, სამოქალაქო და სამხედრო ინჟინერია და სხვადასხვა სხვა სფეროები. სითხის მექანიკა და სითხეების დინამიკა შეიძლება მივიჩნიოთ კლასიკური მექანიკის სრულიად ახალ სფეროდ, სადაც ალბათობა და თერმოდინამიკა ძალიან მნიშვნელოვან როლს თამაშობს. სითხის მექანიკისა და სითხის დინამიკის ასპექტების სრულად გასაგებად, ადამიანს უნდა ჰქონდეს კარგი ცოდნა ენერგიის კონსერვაციაში, ვექტორულ ველებში და სტატისტიკურ თერმოდინამიკაშიც კი.ამ სტატიაში ჩვენ განვიხილავთ რა არის სითხის მექანიკა და სითხის დინამიკა, მათი დამფუძნებელი პრინციპები, მსგავსებები, აპლიკაციები და ბოლოს მათი განსხვავებები.
სთხის მექანიკა
სითხე განისაზღვრება როგორც აირი ან სითხე. სითხის მექანიკა არის სითხეებისა და აირების ქცევის შესწავლა. უფრო სწორად განსაზღვრული სითხის მექანიკა არის სითხეების და მათზე ძალების შესწავლა. სითხის მექანიკას აქვს სამი ძირითადი სფერო. ეს არის სითხის სტატიკა, რომელიც სწავლობს სითხეებს მოსვენებულ მდგომარეობაში, სითხის კინემატიკა, რომელიც სწავლობს სითხეების მოძრაობას და სითხის დინამიკა, რომელიც სწავლობს ძალების გავლენას სითხის მოძრაობაზე. მაგრამ, როგორც ვიცით, სითხეებსა და აირებს არ აქვთ მდგრადი მდგომარეობა. ყოველთვის არის შემთხვევითი მოძრაობა გაზებისა და სითხეების თერმული აგიტაციის გამო. თუმცა, აირების თერმული აგიტაცია უფრო მაღალია, ვიდრე სითხეებში. სითხის მექანიკის ერთ-ერთი დამაარსებელი იყო არქიმედე. მისი ცნობილი buoyancy პრინციპი იყო ერთ-ერთი პირველი პრინციპი სითხის მექანიკაში.მოგვიანებით, გამოჩენილმა მეცნიერებმა, როგორიცაა ლეონარდო და ვინჩი, ევანგელისტა ტორიჩელი, ისააკ ნიუტონი, ბლეზ პასკალი, დანიელ ბერნოული და გამოჩენილმა მათემატიკოსებმა, როგორიცაა ეილერი, დ’ალმბერტი, ლაგრანჟი, პუასონი და ლაპლასი, მნიშვნელოვანი წვლილი შეიტანეს სითხის მექანიკის შესწავლაში. სიბლანტის ველი მოგვიანებით შეიმუშავეს პუაზიმ, ჰეიგენმა, ნავიემ და სტოკსმა.
Fluid Dynamics
სთხის დინამიკა არის სითხის მექანიკის ქვე დარგი. სითხის დინამიკა სწავლობს ძალების გავლენას სითხის მოძრაობაზე. სითხის დინამიკაში ყველაზე შესამჩნევი განტოლებებია ბერნულის განტოლება, რომელიც შემოთავაზებულია დანიელ ბერნულის მიერ. იგი განსაზღვრულია შეუკუმშვადი, უხილავი სითხისთვის სტაბილურ და არატურბულენტურ ნაკადზე. ასეთი სითხისთვის ჰიდროსტატიკური წნევის ჯამი, კინეტიკური ენერგია ერთეული მოცულობისა და პოტენციური ენერგიის ერთეულ მოცულობაზე არის მუდმივი. ეს შეიძლება გამოყენებულ იქნას სითხეში ნაკადის ნებისმიერ თვითნებურ ხაზზე. თუმცა, სითხეები რეალურად არ ემორჩილება ამ განტოლებას, რადგან ისინი შეკუმშვადი და ბლანტია.სითხის დინამიკის სხვა მნიშვნელოვანი განტოლებებია ნავიერ-სტოქსის განტოლებები და რეინოლდსის ტრანსპორტის თეორემა. ეს არის ძირითადად მასის კონსერვაცია, ენერგიის კონსერვაცია და იმპულსის კონსერვაცია სხვადასხვა ფორმით. სითხის დინამიკის მნიშვნელოვანი ასპექტია აეროდინამიკა. თვითმფრინავები იყენებენ ბერნულის თეორემას, რათა შექმნან წნევის სხვაობა ფრთების თავდაპირველ მხარეს შორის. ეს შესაძლებელს ხდის ფრენას. ჰიდროდინამიკა ასევე მნიშვნელოვან როლს ასრულებს ყოველდღიურ ცხოვრებაში.
რა განსხვავებაა სითხის მექანიკასა და სითხის დინამიკას შორის?
• სითხეების მექანიკა სწავლობს სითხეებს სტატიკური ან დინამიური მდგომარეობის დროს.
• სითხის დინამიკა არის სითხის მექანიკის ქვეგანყოფილება. ის მხოლოდ სწავლობს ძალების გავლენას მოძრავ სითხეებზე.
