Аэростатика (видео обзоры)


Аэростатика это
(от греческого аег — воздух и statike — учение о весе, о равновесии) — раздел аэродинамики, изучающий условия равновесия жидкостей и газов (преимущественно воздуха) и действие этих сред на погружённые в них тела. Область А., занимающаяся несжимаемой жидкостью, обычно называется гидростатикой.

В покоящейся среде могут возникать только нормальные напряжения, а касательные напряжения обращаются в нуль, поскольку вектор скорости V = 0.
Вследствие этого нормальное напряжение, приложенное к элементарной площадке, не зависит от ориентации этой площадки в пространстве. (Этот результат об изотропии нормальных напряжений в сплошной среде впервые был установлен франц. учёным Паскалем (В. Pascal) в середине VII в. и известен в физике как закон Паскаля.

Уравнения равновесия среды получаются из Навье—Стокса уравнений, если в них положить V = 0:

QF = gradp,

где F — вектор массовых сил, Q — плотность, р — давление.

Для однородной несжимаемой жидкости (Q = const), отсюда следует, что массовые силы должны обладать потенциалом П (F = gradП). Однако в общем случае сжимаемой жидкости они могут быть и непотенциальными, и уравнения равновесия среды накладывают ограничение на поле массовых сил. Это ограничение имеет вид FrotF = 0 и представляет собой условие существования поверхностей, нормальных к силовым линиям рассматриваемого поля массовых сил. Потенциальные массовые силы, наиболее часто встречающиеся в прикладных задачах аэродинамики, удовлетворяют этому условию автоматически: rotF = -rot*gradП = 0. Уравнения равновесия замыкаются энергии уравнением и уравнением состояния среды.

На основе уравнений А. для заданного вектора F определяются поля газодинамических переменных и вычисляются силы, действующие на поверхность погружённого в среду тела; в частности, главный вектор сил давления Р на поверхность погружённого тела определяется выражением:

Р = -∫τgradpdτ = ∫τ(o)Fdτ,

где τ — объем тела. В случае, если массовые силы — гравитационные, вектор Р равен по модулю весу жидкости в объёме тела и направлен в сторону, противоположную направлению силы тяжести, вследствие чего силу Р часто называют выталкивающей силой. Этот результат известен как Архимеда закон. Уравнения А. используются при решении различных геофизических и астрофизических задач: определение равновесного состояния атмосферы Земли (см. Барометрическая формула) и других планет; определение равновесной формы вращающейся жидкости (применительно к задаче о форме Земли и другие планет) и т. п. На их основе вычисляются характеристики аэростатов. Аэростаты в зависимости от устройства и применения могут перемешаться в атмосфере как совместно с воздушной массой, так и внутри неё. Поэтому в общем случае их перемещение определяется законами как А., так и аэродинамики. В связи с этим аэромеханику свободных аэростатов обычно рассматривают отдельно, и условно её также называют аэростатикой, понимая под этим механику полета свободного аэростата.

Источник: Авиация: Энциклопедия. — М.: Большая Российская Энциклопедия. Главный редактор Г.П. Свищев. 1994.

Видео

Лекторий ЗФТШ. Ф-8. Гидростатика. Аэростатика

Лекторий ЗФТШ. Ф-8. Гидростатика. Аэростатика

Полет дирижабля «Аэростатика-01» (Подмосковный аэродром Кубинка)

Полет дирижабля «Аэростатика-01» (Подмосковный аэродром Кубинка)

Закон Бернулли

Закон Бернулли

Гидростатика c нуля за 30 минут | Физика, Пенкин, подготовка к ЕГЭ, ОГЭ | 7, 8, 9, 10, 11 класс

Гидростатика c нуля за 30 минут | Физика, Пенкин, подготовка к ЕГЭ, ОГЭ | 7, 8, 9, 10, 11 класс

Интервью летчика-испытателя дирижаблей «Аэростатика-01», «Аэростатика-02» Лебедева С.

Интервью летчика-испытателя дирижаблей «Аэростатика-01», «Аэростатика-02» Лебедева С.

Гидростатика и аэростатика. Физика

Гидростатика и аэростатика. Физика

Гидростатика. Законы Паскаля и Архимеда. Условия плавания тел | Физика ЕГЭ, ЦТ

Гидростатика. Законы Паскаля и Архимеда. Условия плавания тел | Физика ЕГЭ, ЦТ

Опыты по физике. Картезианский водолаз

Опыты по физике. Картезианский водолаз

Первые полеты дирижабля «Аэростатика-02» на Московском международном авиакосмическом салоне МАКС-97

Первые полеты дирижабля «Аэростатика-02» на Московском международном авиакосмическом салоне МАКС-97

Опыты по физике. Устройство и действие ареометра

Опыты по физике. Устройство и действие ареометра

Опыты по физике. Передача давления жидкостями

Опыты по физике. Передача давления жидкостями

Аэростатика

Аэростатика

Гидростатическое давление

Гидростатическое давление

Опыты по физике. Сдавливание жестяной банки атмосферным давлением

Опыты по физике. Сдавливание жестяной банки атмосферным давлением

Аэростатика

Аэростатика

Интервью главного конструктора дирижабля «Аэростатика 02» Кирилина А. (Москва, Тушино, 1998)

Интервью главного конструктора дирижабля «Аэростатика 02» Кирилина А. (Москва, Тушино, 1998)

Опыты по физике. Магдебургские полушарии

Опыты по физике. Магдебургские полушарии

Высоко комфортабельный туристический дирижабль (компьютерный видеофильм)

Высоко комфортабельный туристический дирижабль (компьютерный видеофильм)
Поделиться или сохранить к себе:
Добавить комментарий

Нажимая на кнопку "Отправить комментарий", я даю согласие на обработку персональных данных, принимаю Политику конфиденциальности и условия Пользовательского соглашения.