Силы, действующие в жидкости

ИНДИВИДУАЛЬНЫЙ ПРОЕКТ

на тему: «СИЛА НА ПРИМЕРЕ ГИДРАВЛИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ АВТОМОБИЛЯ»

ИП 20.23.02.07.9593. ПЗ

 

Разработчик            _________________ / С.А. Рябов/

Группа                                А-1-1      .

                                                                           ^{(название)}

Специальность   23.02.07 Техническое обслуживание и ремонт двигателей, систем и агрегатов автомобилей

                                                                           ^{(код, название)}

Оценка работы        __________________

Дата                          «___» ________ 2020 г.

Руководитель           _________________ / Е.В.Болдин /

 

Волгоград 2020

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ	2
1.ВИДЫ СИЛ	3-7
1.1 Законы Ньютона	3
1.2 Виды сил	3-12
2. ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ СИСТЕМА АВТОМОБИЛЕЙ	8-13
2.1Виды гидравлических систем автомобилей	8-11
2.2 Силы действующие на гидравлические системы автомобилей	11-13
ЗАКЛЮЧЕНИЕ	14
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ	15

 

ВВЕДЕНИЕ

В современном мире человек, практически не может, обойтись без автомобиля, как автомобиль не может обойтись без гидравлической системы.

Так что будет довольно актуально узнать как работает гидравлическая система автомобиля.

Цель: С помощью силы объяснить принцип работы гидравлической системы автомобиля

Задачи:

1) Объяснить понятие сила

2) Привести примеры силы

3) Назначение автомобильной гидравлики

4) Описать принцип работы автомобильной гидравлики

ВИДЫ СИЛ

Законы Ньютона

I закон Ньютона

Существуют такие системы отсчета, которые называются инерциальными, относительно которых тела сохраняют свою скорость неизменной, если на них не действуют другие тела или действие других сил скомпенсировано.

II закон Ньютона

Ускорение тела прямо пропорционально равнодействующей сил, приложенных к телу, и обратно пропорционально его массе:

III закон Ньютона

Силы, с которыми два тела действуют друг на друга, равны по модулю и противоположны по направлению.

Виды сил

Силой упругости называют силу, которая возникает в теле при изменении его формы или размеров. Это происходит, если тело сжимают, растягивают, изгибают или скручивают. Например, сила упругости возникла в пружине в результате её сжатия и действует на кирпич.

Сила упругости всегда направлена противоположно той силе, которая вызвала изменение формы или размеров тела. В нашем примере упавший кирпич сжал пружину, то есть подействовал на неё с силой, направленной вниз. В результате в пружине возникла сила упругости, направленная в противоположную сторону, то есть вверх. Мы можем это утверждать, наблюдая отскок кирпича.

Закон Гука: сила упругости возникающая в деформированном тела прямо пропорциональна вектору деформации и противоположна ему по направлению.

Рисунок 1 – Закон Гука

где k - коэффициент упругости,

l-величина упругой деформации.

Силой тяготения называют силу, с которой все тела в мире притягиваются друг к другу. Разновидностью силы тяготения является сила тяжести – сила, с которой тело, находящееся вблизи какой-либо планеты, притягивается к ней. Например, на ракету, стоящую на Марсе, тоже действует сила тяжести.

Сила тяжести всегда направлена к центру планеты. На рисунке показано, что Земля притягивает мальчика и мяч с силами, направленными вниз, то есть к центру планеты. Как видите, направление «вниз» различно для различных мест на планете. Это будет справедливо и для других планет и космических тел.

Силой трения называют силу, препятствующую проскальзыванию одного тела по поверхности другого. Рассмотрим рисунок. Резкое торможение автомобиля всегда сопровождается «визгом тормозов». Этот звук возникает из-за проскальзывания шин по асфальту. При этом шины сильно стираются, так как между колёсами и дорогой действует сила трения, препятствующая проскальзыванию.

Сила трения всегда направлена противоположно направлению (возможного) проскальзывания рассматриваемого тела по поверхности другого. Например, при резком торможении автомобиля его колёса проскальзывают вперёд, значит, действующая на них сила трения о дорогу направлена в противоположную сторону, то есть назад.
Сила трения возникает не только при скольжении одного тела по поверхности другого. Существует также сила трения покоя. Например, отталкиваясь ботинком от дороги, мы не наблюдаем его проскальзывания. При этом возникает сила трения покоя, благодаря которой мы движемся вперёд. В отсутствие этой силы мы бы не смогли сделать и шага, как, например, на льду.

Силой Архимеда (или выталкивающей силой) называют силу, с которой жидкость или газ действуют на погруженное в них тело – выталкивают его. На рисунке показано, что вода действует на пузырьки выдыхаемого рыбой воздуха – выталкивает их на поверхность. Вода также действует на рыбу и камни – она уменьшает их вес (силу, с которой камни давят на дно).

Сила сопротивления. Сила, действующая на тело при его поступательном движении в жидкости или газе, называется силой сопротивления.
Сила сопротивления зависит от скорости тела относительно внешней среды и направлена противоположно вектору скорости тела.

Рисунок 2 - Сила сопротивления

где k - коэффициент пропорциональности, зависящий от скорости тела относительно среды,

V - модуль скорости тела относительно среды.

Сила гравитационного притяжения.
Гравитационное взаимодействие между телами осуществляется при посредстве гравитационного поля.
Гравитационные силы направлены вдоль одной прямой, соединяющей взаимодействующие точки, т.е. являются центральными силами.

 

Рисунок 3 – Сила гравитационного притяжения

Закон всемирного тяготения:
Между двумя материальными точками действуют силы взаимного притяжения, пропорциональные произведению масс точек, обратно пропорциональные квадрату расстояния между ними.

Рисунок 4 – Закон всемирного тяготения

где - гравитационная постоянная,

 - гравитационные массы материальных точек,

R - расстояние между материальными точками.
Закон всемирного тяготения так же справедлив для однородных шарообразных тел. В этом случае R - расстояние между центрами тяжести тел.

Силы, действующие в жидкости

Массовые силы это силы, пропорциональные массе жидкости. В случае однородной жидкости эти силы пропорциональны объёму. Прежде всего, к ним относится вес жидкости

Рисунок 5 – Формула веса жидкости

где G – вес жидкости, V – объём жидкости, m – масса жидкости, g – ускорение свободного падения, ρ – плотность жидкости, γ – удельный вес жидкости.

Как известно, масса является мерой инертности тела. Это свойство присуще и жидкостям, поэтому к массовым силам относятся и силы инерции.

Силы инерции, действующие в жидкости, так же как и для твёрдого тела, могут проецироваться на оси.

Поверхностные силы

Поверхностные силы – силы, величины которых пропорциональны площади. К ним относят два вида сил. Силы поверхностного натяжения и силы вязкого трения. Последние проявляются только при движении жидкости и не играют никакой роли, когда жидкость находится в покое. Эти силы, как свойство вязкости, были рассмотрены при изучении свойств жидкостей.