Задание движения сплошной среды

В кинематике используется только одно свойство, общее для всех жидкостей и газов и присущее всякой сплошной среде; это – непрерывность распределение кинематических элементов в пространстве и дифференцируемость их в пространстве и времени; всё, что мы изучаем в этой главе, применимо для любой сплошной среды.

В теоретической механике мы изучали механику или отдельной материальной точки или системы материальных точек. Механика сплошной среды имеет свои специфические для неё приёмы задания движения.

Пусть некоторая частица среды в момент времени занимала положение ;

её координаты являются функциями:

1. Времени ;

2. Начальными координатами

Т.е.

Зная эти функции не трудно построить уравнение траектории движения этой частицы среды (вспоминаем теоретическую механику – координатный способ задания движения точки), определить её вектор скорости и ускорения .

Проекции вектора скорости и ускорения на оси координат соответственно будут:

на ось :

на ось :

на ось :

Такой метод описания движения сплошной среды как движение отдельных частиц носит название Лагранжа, а переменные - называются переменными Лагранжа.

Другой метод описания движения сплошной среды, предложен и соответственно называемый методом Эйлера, заключается в выражении скоростей частиц среды в функции от времени , и координат точек пространства, по отношению к которому происходит Движение жидкости, т. е. задание поля скоростей. Совокупность называют переменными Эйлера, Движение среды, по Эйлеру, задаётся полем скоростей:

Основное отличие методов Лагранжа и Эйлера заключается в том, что в методе Лагранжа величины - переменные координаты движущейся частицы жидкости, а в методе Эйлера – это координаты фиксированных точек пространства, мимо которых (через которые) в данный момент времени проходят различные частицы сплошной среды.


Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



double arrow
Сейчас читают про: