Skysčių dinamika ir skysčių mechanika
Skysčių dinamika ir skysčių mechanika yra dvi labai svarbios fizikos studijų sritys. Šios sritys yra labai svarbios, kai kalbama apie tokius dalykus kaip aviacijos inžinerija, jūrų inžinerija, civilinė ir karinė inžinerija ir įvairios kitos sritys. Skysčių mechaniką ir skysčių dinamiką galima laikyti visiškai nauja klasikinės mechanikos sritimi, kur tikimybė ir termodinamika vaidina labai svarbų vaidmenį. Norint visiškai suprasti skysčių mechanikos ir skysčių dinamikos aspektus, reikia gerai išmanyti energijos taupymą, vektorinius laukus ir net statistinę termodinamiką. Šiame straipsnyje aptarsime, kas yra skysčių mechanika ir skysčių dinamika, jų pagrindiniai principai, panašumai, pritaikymas ir galiausiai jų skirtumai.
Skysčių mechanika
Skystis apibrėžiamas kaip dujos arba skystis. Skysčių mechanika yra skysčių ir dujų elgesio tyrimas. Tinkamiau apibrėžta skysčių mechanika yra skysčių ir joms tenkančių jėgų tyrimas. Skysčių mechanika turi tris pagrindines sritis. Tai būtent skysčio statika, tirianti ramybės būsenoje esančius skysčius, skysčių kinematika, tirianti skysčių judesius, ir skysčių dinamika, tirianti jėgų poveikį skysčio judėjimui. Bet kaip žinome, skysčiai ir dujos neturi pastovios būsenos. Dėl šiluminio dujų ir skysčių maišymo visada vyksta atsitiktinis judėjimas. Tačiau šiluminis dujų maišymas yra didesnis nei skysčių. Vienas iš skysčių mechanikos pradininkų buvo Archimedas. Jo garsus plūdrumo principas buvo vienas iš pirmųjų skysčių mechanikos principų. Vėliau tokie žymūs mokslininkai kaip Leonardo da Vinci,Evangelista Torricelli, Isaacas Newtonas, Blaise'as Pascalas, Danielis Bernoulli ir žymūs matematikai, tokie kaip Euleris, d'Alembertas, Lagrange'as, Poissonas ir Laplasas, reikšmingai prisidėjo prie skysčių mechanikos tyrimo. Klampumo lauką vėliau išplėtojo Poiseuille'as, Hagenas, Navieras ir Stokesas.
Skysčių dinamika
Fluid dynamics is a sub field of fluid mechanics. Fluid dynamics studies the effect of forces on fluid motion. Most notable equations in fluid dynamics are Bernoulli’s equation, which was proposed by Daniel Bernoulli. It is defined for an incompressible, inviscid fluid on a steady and non-turbulent flow. For such a fluid, the summation of the hydrostatic pressure, the kinetic energy per unit volume and the potential energy per unit volume is a constant. This can be applied to any arbitrary line of flow in the fluid. However, fluids in real don’t obey this equation since they are compressible and viscous. Other important equations of fluid dynamics are Navier-Stokes equations and Reynolds transport theorem. These are basically mass conservation, energy conservation and momentum conservation in different forms. An important aspect of fluid dynamics is aerodynamics. Airplanes use the Bernoulli theorem to create a pressure difference between upside and downside of the wings. This makes the flying possible. Hydrodynamics also plays an important part in day to day life.
Kuo skiriasi skysčių mechanika ir skysčių dinamika?
• Skysčių mechanika tiria statinius arba dinaminius skysčius.
• Skysčio dinamika yra skysčių mechanikos pogrupis. Joje tiriamas tik jėgų poveikis judantiems skysčiams.
