Hüdrogaasimehaanika Kordamisküsimused eksamiks 1. Mida uurib hüdromehaanika? Hüdromehaanika on teadus, mis käsitleb vedeliku tasakaalu ja liikumise seaduspärasusi ning vedelikku asetatud jäiga keha välispinnale mõjuvaid jõude. 2. Mida uurib hüdrostaatika? Hüdrostaatika on hüdromehaanika haru mis uurib tasakaalus olevat vedelikku. 3. Mida uurib hüdrodünaamika? Hüdrodünaamika on hüdromehaanika haru, mis uurib vedelike liikumist neile mõjuvate jõudude toimel (sealhulgas ka mitmesuguseid lainetusnähtusi) ning liikuvasse vedelikku asetatud keha välispinnale mõjuvaid jõude. 4. Mida uurib hüdraulika, tema mõiste, aine ja uurimisobjekt. Hüdraulika on hüdromehaanika rakendusharu, mis käsitleb vedeliku tasakaalu (hüdrostaatika) ja liikumise (hüdrodünaamika) seaduspärasusi. 5. Loetleda vedelike omadusi.
1) Mis on füüsikalise suuruse nagu Jõud mõõtühik, ning kuidas esitada see suurus hüdromehaanika põhiühikute kaudu? (hüdromehaanika põhiühikud on: pikkuse, massi, aja ja temperatuuri mõõtühikud)! Jõu mõõtühik SI süsteemis on Njuuton (N). Jõud 1N annab kehale, mille mass on 1kg, kiirenduse 1m/s 2 1N= 1kg*m/s2 2) Mis on füüsikalise suuruse nagu Rõhk mõõtühik, ning kuidas esitada see suurus hüdromehaanika põhiühikute kaudu? Rõhu põhiühik SI süsteemis on Pascal. 1 paskal (Pa) = 1 N/m2 = 1 J/m3 = 1 kg·m–1·s–2 3) Mis on füüsikalise suuruse nagu Energia mõõtühik, ning kuidas esitada see suurus hüdromehaanika põhiühikute kaudu? Energia mõõtühik on Joule(džaul) J. 1J on energia hulk, mis kulub keha liigutamiseks ühe meetri võrra, rakendades sellele jõudu 1 njuuton (N) 1J=1N*m=1kg*m2/s2
a) võimsus b) pinge c) energia d) takistus 4. Milline riik kasutab Fahrenheiti skaalat? a) Saksamaa b) Prantsusmaa c) Ameerika Ühendriigid d) Leedu 5. Milline on dzauli lühend? a) D b) z c) d d) J 6. Milline neist ei ole aine olek? a) gaasiline b) amorfne c) rõhkne d) tahke 7. Mis on Paskal? a) rõhu ühik b) pinge mõõtevahend c) taevakeha d) energia tähis 8. Milline neist ei sobi mehaanika jaotusesse? a) kvantmehaanika b) klassikaline mehaanika c) reaalne mehaanika d) hüdromehaanika 9. Kes neist ei ole füüsik? a) Georg Friedrich Händel b) Isaac Newton c) Georg Simon Ohm d) Hans Christian Ørsted 10. Mis on kiirgus? a) reostaat b) radiatsioon c) deklaratsioon d) mikrofon 11. Kuidas nimetatakse keha osakeste vastastikuse asendi muutust? a) deformatsioon b) kontsentratsioon c) atraktsioon d) difusioon 124. Kuidas nimetatakse soojuse levimist vedelikus või gaasis? a) ablatsiooniks b) konvektsiooniks c) diskussiooniks d) aniooniks 13
väiksema amplituudiga liitvõnkumine. (SIINUSLAINETE LIITUMINE) Difraktsioon Difraktsiooniks nimetatakse lainete levimist tõkete ja avade taha. Difraktsioon on jälgitav niisuguste tõkete ja avade korral, mille mõõtmed ei ole väga palju suuremad vaadeldava laine pikkusest. Helilaine Helilaine on aines levivad mehaanilised võnkumised mille sagedus asub vahemikus 16 Hz kuni umbes 20 000 Hz 8. HÜDROMEHAANIKA ALUSED Hüdromehaanika on mehaanika haru, mis käsitleb vedelike füüsikalisi omadusi ja käitumist: staatilises olekus - HÜDROSTAATIKA voolavas olekus HÜDRODÜNAAMIKA Vedelikud ei oma kindlat kuju, vaid võtavad neid ümbritseva anuma kuju. Rõhu ülekandmiseks kasutatakse nii gaase kui vedelikke, millede erinevuseks on see, et gaasi ruumala muutub märksa enam kui vedeliku ruumala Üleslükkejõud
vedruna. Gaasi pidev surve õlile tagab amordi kohese reageeringu. Ning muidugi kõrvaldab selline gaasi pidev surve amordi summutusvõimet vähendava vahutamise ohu. Vähema arvu keerukate klappide ja tihendite tõttu on selline amort töökindlam ja äärmiselt efektiivne. Eelkõige on tehnoloogia kasutusel sportlike amortide puhul. Kuid miks siis üldse kahetorulised olemas on? Sest nad on sujuvamad ja mugavamad. Hüdraulika on hüdromehaanika rakendusharu, mis käsitleb vedeliku tasakaalu ja liikumise seaduspärasusi. Hüdraulika on vajalik osa auto mehhanismide juures. Hüdraulilisi seadmeid on üldjuhul mugav kasutada, ning nende kasutamine on üpriski lihtne, see säästab palju aega. Hüdraulilised lahendused minu auto juures : · Pidurid- Piduripedaalile vajutamisel tekitatakse pidurite peasilindris pidurivedeliku rõhk. Pidurivedelik, nagu vedelikud üldse, ei ole kokkusurutavad
s mass m kg inerts- J moment kgm2 Sele 2.3 - Analoogia kulg- ja pöördliikumise vahel 14 Tallinna Tööstushariduskeskus Hüdraulika teoreetilised alused 2.3 Hüdromehaanika Hüdromehaanika on mehaanika haru, mis käsitleb vedelike füüsikalisi omadusi ja käitumist staatilises olekus (hüdrostaatika) ja voolavas olekus (hüdrodünaamika). Erinevus vedelike ja tahkete ainete vahel seisneb selles, et vedelikud ei oma kindlat kuju, vaid võtavad neid ümbritseva anuma kuju. Rõhu ülekandmiseks kasutatakse nii gaase kui vedelikke, millede erinevuseks on see, et surve avaldamisel neile Sele 2.4 - Hüdrostaatiline paradoks
pikilaine. — Levimiskiirus – sõltub laine pikkusest ja sagedusest v = lambda* f — Lainete interferents ja difraktsioon – Interferents on siinuslainete liitumine, püsiva interferentspildi annavad sama sageduse ja muutumatu faasivahega lained. Difraktsiooniks nimetatakse seda, kui laine paindub ümber väikeste takistuste või levib väikesest august välja. Lained kalduvad kõrvale sirgjooneliselt teelt ning levivad takistuse taha. Hüdromehaanika — Rõhk vedelikus – Rõhk vedelikus sõltub selle sügavusest, kuid ei sõltu vedeliku horisontaalsetest mõõtmetes. — Pascali seadus – Hüdrostaatika põhiseaduse kohaselt kandub rõhk vedelikus või gaasis edasi igas suunas ühteviisi. — Archimedese seadus ehk üleslükkejõud – Kui keha on osaliselt või täielikult voolises siis mõjub talle üleslükkejõud, jõu suund on vertikaalselt
Mis on hüdraulika? Hüdraulika on hüdromehaanika rakendusharu, mis käsitleb vedeliku tasakaalu ja liikumise seaduspärasusi. Mis on hüdrogeoloogia? Hüdrogeoloogia uurib maakoores e. litosfääris esinevat vett, ehk on põhjavee uurimisega tegelev teadusharu. Mis on filtratsioon? Filtratsioon ehk imbumine on vee aeglane liikumine pinnases või läbi ja ümber vesiehitiste. Vesi võib imbuda näiteks läbi poorse muldtammi. Filtratsiooni kiirust iseloomustab filtratsioonimoodul. Mis on filtratsioonitegur? Filtratsioonimoodul on pinnase veeläbilaskvust iseloomustav suurus. Filtratsioonimoodul sõltub lõimisest ehk pinnast moodustavate osakeste suurusest. Näiteks liivade filtratsioonimoodul on kümneid või sadu kordi suurem kui peenematest saviosakestest moodustunud savipinnasel. Sügavuse suurenedes filtratsioonimooduli väärtus väheneb. Mis on vooluhulk? Vooluhulk on vooluveekogu ristlõiget ajaühiku jooksul läbiva vee kogus. Tavaliselt, kui ei ...
*Dünaamika *Statistiline mehaanika (kirjeldab paljudest osakestest koosnevate süsteemide käitumist, näiteks termodünaamikas) *Erirelatiivsusteooria (on vajalik süsteemide puhul, mille kiirus on lähedane valguse kiirusele) *Üldrelatiivsusteooria *Kvantmehaanika (on vajalik mikromaailma kirjeldamiseks) *Hüdromehaanika ehk Voolamise mehhaanika *Hüdrostaatika *Hüdrodünaamika *Aerodünaamika Mehaaniline liikumine Liikumine ehk mehaaniline liikumine ehk mehhaaniline liikumine on füüsikas (mehhaanikas) kehade või osakeste ümberpaiknemine ehk nihkumine ruumis ehk asukohavahetus ehk asukoha
Vedelike ja gaaside füüsikalised omadused Iseseisevtöö Juhendaja: Kaido Voitra Koostaja: Martin Raba AM11 Vedelikud Hüdromehaanikaks nimetatakse mehaanika osa, kus tegeletakse vedelike uurimisega. Hüdromehaanika omakorda jaguneb hüdrostaatikaks ja hüdrodünaamikaks. Hüdrostaatika tegeleb vedeliku tasakaalu uurimisega ja hüdrodünaamika uurib vedelike liikumist. 1.Rõhk vedelikes Vedelikke ja gaase on lihtne eristada tahketest kehadest, kuna nad ei oma kindlat kuju s.t võtavad anuma kuju kuhu nad on pandud. Kui me võrdleme vedelikku gaasiga, siis märkame, et nende füüsikalised omadused on väga sarnased näiteks nii vedelik kui
FÜÜSIKA I PÕHIVARA Põhivara on mõeldud üliõpilastele kasutamiseks õppeprotsessis aines FÜÜSIKA I . Koostas õppejõud P.Otsnik Tallinn 2003 2 1. SISSEJUHATUS. Mõõtühikud moodustavad ühikute süsteemi. Meie kasutame peamiselt rahvusvahelist mõõtühikute süsteemi SI ( pr.k. Syste`me Internatsional) mis võeti kasutusele 1960 a. Selle süsteemi põhiühikud on : meeter (m), kilogramm (kg) , sekund (s), amper (A), kelvin (K), kandela (cd) ja mool (mol). Skalaarid ja vektorid. Suurusi , mille määramiseks piisab ainult arvväärtusest,nimetatakse skalaarideks. Näiteks: aeg , mass , inertsmoment jne. Suurusi , mida iseloomustab arvväärtus (moodul) ja suund , nimetatakse vektoriks. Näiteks: kiirus , jõud , moment jne. Vektoreid tähistatakse sümboli kohal oleva noolekesega v , F . Tehted vektoritega: 1. Vektori korrutamine skaalariga. av = av 2. Vektorite liitmine. ...
Pascali "Täielik traktaat koonuslõikelistest tasapindadest", mis olnud matemaatika arengust sadakond aastat ees, on kaotsi läinud. Säilinud on vaid mõned Gottfried Leibnizi ümberkirjutused. Tema töö lõpmata väikeste suuruste analüüsimisel annab alust pidada teda Newtoni ja Leibnizi vahetuimaks eelkäijaks diferentsiaal- ja integraalarvutuse loomisel. 2.3. Füüsika Blaise Pascal on üks hüdrostaatika rajajaid. Hüdrostaatika on hüdromehaanika ja hüdraulika haru, mis uurib tasakaalus olevat vedelikku. Vaakumieksperimente jätkates sõnastas Pascal ka Pascali seaduse: Vedelikud ja gaasid annavad rõhku edasi kõigis suundades ühteviisi. Nii saadakse ka seadusele vastav valem p= F/S, kus p on rõhk(rõhk on vaadeldavale kehale mõjuv rõhumisjõud pinnaühiku kohta), F on jõud ning S pindala. Pascali järgi on nimetatud ka rõhu ühik paskal(P), mis vastab rõhumisjõule üks njuuton(N) 1646
Määratlus, mille järgi aine murdumisnäitaja on valguse langemis- ja murdumisnurga siinuste suhe, kui valgus langeb ainele vaakumist. Teine määrab murdumisnäitaja levimiskiiruste järgi samades sinα c keskkondades. n= = c-valguse levimise kiirus vaakumis, v-valguse sinβ v levimise kiirus aines. Murdumise füs. Põhjus on kiiruse muutus üleminekul ühest keskkonnast teise. Maxwelli järgi n=εμ VEDELIKE MEHAANIKA Hüdromehaanika alused - Rõhk ( p ) on skalaarne suurus, mis näitab pinna ühikule mõjuva pinnaga risti oleva jõu suurust. p=F/S Rõhu ühikuks on paskal( Pa ). 2 1Pa = 1 N/ m 1atm = 1, 01 105 Pa Vedelikud( gaasid ) annavad rõhku edasi igas suunas ühte viisi (Pascali seadus). Vedelikku asetatud kehale mõjuv üleslükke jõud on võrdne keha poolt välja tõrjutud vedeliku kaaluga ( Archimedese seadus ). Ideaalse vedeliku statsionaarne voolamine - voolu kiirus v on
(teemade kogum, mida kasutatakse ujuja parendamiseks), mis peegeldaks nende individuaalseid tugevusi ja nõrkusi ning nende isiklikke ja treeningupõhiseid eripärasid. On ka teatud teemad, mis kehtivad kõigi kohta – need on esmatähtsad ujumisteemad, mida tuleks arvestada individuaalse ettevalmistusplaani viimase versiooni koostamisel. 1. Püsi tervena (kui sa oled haige või vigastatud, ei saa sa treenida – kui sa ei treeni, ei muutu sa tugevamaks). 2. Hüdromehaanika (takistuse vähendamine liigutuste ajal). 3. Biomehaanika (võimaliku võimsuse efekti maksimeerimine). 4. Füsioloogia 4.1. Aeroobne võimsus (suurendada üldist aeroobse energia kogust (mahtu) – võrdub suurema kütusepaagiga). 4.2. Anaeroobne võimsus (suurendada üldist anaeroobse energia kvaliteeti – võrdub suurema kütuse hulgaga). 4.3. Aeroobne jõud (maksimeerida aeroobse energia kasutamist võistlusdistantsi ajal –
8) kaks esimest võrrandit väljendavad rõhu sõltumatust koordinaatidest x ja y. Horisontaalsed tasapinnad on seega samarõhupinnad, mille kõigis punktides valitseb ühesugune rõhk. 4. Fluidumi dünaamika. Mehaanilise energia bilanss. Bernoulli võrrand, Bernoulli võrrandi erinevad kujud ja rakendamine. Bernoulli võrrandi rakendamine voolukiiruse ja vooluhulga mõõtmisel. Bernoulli võrrandi ra kendamine voolamisel avadest. Hüdrodünaamika (HD) on hüdromehaanika haru, mis käsitleb vedelike liikumise seaduspärasusi ning liikuva vedeliku ja tahkete kehade vahelist mõju. Hüdrostaatika: kirjeldab seisva fluidumi olukorda - rõhu määramine igas fluidumi punktis - p=f(x,y,z); - fluidumi iseloomustamine - r. Hüdrodünaamika : kirjeldab liikuva vedeliku olukorda - rõhu määramine + voolamise kiirus;
alati ühesuguse kujuga. Tasakaal on labiilne. Suhteliselt püstuva ujuvkeha kallutamisel väljatõrjeruumi kuju muutub ja veeväljasurvekese nihkub uude asendisse. Üleslükkejõu kandesirge lõikepunkti keha telgjoonega nimetatakse metatsentriks M. Mida suuremaks läheb laeva kreen, seda lähemale M'le liigub raskuskeskme poole ning võib lõpuks sellega ühtida. Laeva püsti keerav jõumoment kaob, järgneb ümberminek. Hüdrodünaamika Hüdrodünaamika on hüdromehaanika haru, mis käsitleb vedelike liikumise seaduspärasusi ning liikuva vedeliku ja tahkete kehade vahelist mõju. 1.15 Voolamist iseloomustavad suurused Rõhu sõltuvus punkti koordinaatidest ja ajast: Sellist liikumist, milles nii kiirus u kui ka rõhk millises tahes vedeliku punktis sõltuvad peale ruumikoordinaatide ka ajast t, nimetatakse ebastatsionaarseks voolamiseks: Kõik suurused sõltuvad ajast: ja .
korduvus .Siinuseliselt v koosinuseliselt toimuvaid füüsikalisi suurusemuutusi ajas nim harm võnk. H v amplituudiks nim keha max hälvet tasakaaluasendist. Võnkuva punkti koguenergia = igal ajahetkel 14 VEDELIKE MEHAANIKA kineetilise energia ja pottesnisaalse summaga. Hüdromehaanika alused - Rõhk ( p ) on skalaarne suurus, mis näitab pinnaühikule mõjuva pinnaga risti 11. Matemaatiline ja füüsikaline pendel: Matemaatiline pendel - on kaalutu ja venimatu niidi otsa riputatud punktmass. Selle abil saab arvutada raskuskiirendust ilma keha massi teadmata. Teada on vaja õla pikkust (l) ja võnkeperioodi (T). oleva jõu suurust. p = F / S Rõhu ühikuks on paskal ( Pa ). 1Pa = 1 N/ m2 1atm = 1, 01 105 Pa
Valguslainete puhul on hea kui valgus on monokromaatiline (laser) Valguse difraktsioon: Lainete paindumine tõkete taha Atmosfääris näiteks valguse paindumine pilvepiiskade taha Valguse polarisatsioon: Lainetuse jaotus: Pikilainetus – tihedused ja hõrendused lainete levimise sihis Ristlainetus – võnkumine risti laine levimise suunaga Polarisatsioon on lainetuse toimumine eelistatud tasapinnas Omane ristlainetusele Hüdromehaanika: Jaotus: Hüdrostaatika – uurib tasakaalus vedelikke Hüdrodünaamika – uurib vedelike liikumist Hüdrostaatika: Aine tihedus: Mass/ruumalaga Kg/m3 Hüdrostaatiline rõhk: Rõhk, mida avaldab vedelik/gaas vedeliku sees gravitatsiooni tõttu Mida sügavamale keha panna, seda suurem rõhk talle mõjub Hüdrostaatika põhivõrrand: Kui vedelik on avatud atmosfäärile (välisele rõhule), siis P = P0 + ρgh P- rõhk
ahtrilainete süsteem stern wave system different trim dünaamilise tõstejõuga laev dynamically supported ship erikaal specific weight Froude arv Froude number gravitatsiooniline takistus gravity-related resistance hõõrdetakistus frictional resistance hõõrdetegur coefficient of friction koosmõju interaction hürdodonaamiline rõhk hydrodynamical pressure hüdromehaanika fluid mechanics hürdrostaatiline rõhk hydrostatical pressure inertsjõud inertial force isepoleeruv värv self-polishing paint jäätakistus residual resistance jäätakistus ice resistance kaal weight käigulained shipborne waves käigulainete interferent wave systems ineraction kaikuvus propulsion
Hüdrauliste mehhanismide mõiste ,otstarve ja liigitus. Hüdraulika on teadus ,mis tegeleb vedelike tasakaalu ja liikumise seaduste uurimisega ning nende seaduste praktilise rakendamisega. Sõna hüdraulika tuleneb kreekakeelsetest sõnadest " hydõr" - vesi ja "aulos " - toru. Esialgselt kujutas hüdraulika vaid torustikesse puutuvaid küsimusi empiiriliste , kogemuslikel valemitel põhinevat teadust. Peale hüdraulika uurib vedelike taskaalu ja voolamist ka teine teadus - teoreetiline hüdromehaanika, mis on teoreetilise mehaanika iseseisvaks aruks. Hüdromehaanika uurimused on peamiselt teoreetilist laadi. Tänapäeva hüdraulika on teadmiste kompleks , milles teooria on ühendatud praktikaga. Ta kujutab endast teadust ,milles kogemusi üldistatakse teooriaga ja teooriat parandatakse ning täiendatakse kogemuste varal . Viimast meetodit kasutatakse käesoleval ajal väga palju ka hüdromehaanikas . Hüdraulikas omakorda kasutatakse laialdaselt hüdromehaanika meetodeid ja järeldusi
Doppleri efekt A) Helilained Helilaineteks ehk kuuldavaks heliks ehk lihtsalt heliks nimetatakse elastses keskkonnas levivaid mehhaanilisi võnkumisi, mille sagedus asub vahemikus 16 Hz–20 000 Hz B) Heli intensiivsuse logaritmiline skaala C) Heli valjuse psühhofüüsikaline logaritmiline skaala, samavaljuskõverad D) Doppleri effekt Doppleri efekt seisneb heli kõrguse muutumises kui heliallikas vaatleja (lainete vastuvõtja) suhtes läheneb või kaugeneb. Hüdromehaanika alused a. Vedelike peamised füüsikalised omadused b. Viskoossus c. Vedelikus mõjuvad jõud d. Hüdrostaatiline rõhk, hüdrostaatilise rõhu omadused e. Vedeliku tasakaalu diferentsiaalvõrrandid f. Hüdrostaatika põhivõrrand, põhivõrrandi rakendusvorm g. Pascali seadus h. Archimedese seadus i. Bernoulli võrrand ideaalvedeliku muutumatu voolu elementaarjoa kohta j. Bernoulli võrrand ideaalvedeliku muutumatu voolu kohta k. Bernoulli võrrand reaalvedeliku statsionaarse voolu kohta
t (6.8) kus S on soolade voog. Temperatuuri ülekande (soojusvahetuse) võrrandAnaloogselt soolade difusiooni võrrandile saab tuletada soojuse difusiooni (ehk temperatuuri ülekande) võrrandi, mis omab kuju: dT = div ( k T T ) dt (6.14) Merevee liikumise põhivõrrandid.Merevee liikumise põhivõrrandite saamiseks kasutame hüdromehaanika kursuses tuletatud Navier-Stokes'i võrrandeid. du 1 p 2u 2u 2u =X- + 2 + 2 + 2 , dt x x y z dv 1 p 2 v 2 v 2v =Y - + 2 + 2 + 2 , dt y x y z (7.1) dw 1 p 2 w 2 w 2 w =Z - + 2 + 2 + 2 . dt z x y z Massijõudude kiirendustest ( X , Y , Z ) võetakse liikumiste kirjeldamisel ookeanis tavaliselt
1.FÜÜSIKALISED SUURUSED JA NENDE ETALONID 1.Füüsikalised suurused ja nende etalonid – SI süsteemi 7 põhiühikut ja nende definitsioonid (+etalonid) Suurus Mõõtühik Tähis Hetkel kehtiv etalon Pikkus meeter 1 m tee pikkus, mille valgus läbib vaakumis 1/299 792 458 sekundi jooksul 133 Aeg sekund 1s Cs aatomi (tseesium-133) põhiseisundi kahe ülipeen(struktuuri)-nivoo vahelisele üleminekule vastava kiirguse ca 9 miljardi võnkeperioodi kestusega Mass kilogramm 1 kg massiühik, mis on võrdne rahvusvahelise kilogrammi prototüübi massiga 1 Temperatuur ...
Mehaanika jaotatakse uuritava objekti omaduste järgi järgmisteks osadeks: 1) masspunkti mehaanika, 2) masspunktide diskreetse süsteemi mehaanika, 3) jäiga keha mehaanika, 4) muutuva massiga keha mehaanika (raketimehaanika), 5) deformeeruva keha mehaanika (elastsus- ja plastsusteooria), 6) masinamehaanika, 7) vedelike mehaanika (hüdromehaanika), 8) gaaside mehaanika (aeromehaanika). Teoreetiline mehaanika on mehaanika osa, milles uuritakse neist ainult kolme esimest: masspunkti mehaanikat, masspunktide diskreetse süsteemi mehaanikat ja jäiga keha mehaanikat. Kehadest uuritakse teoreetilises mehaanikas niisiis ainult absoluutselt jäikasid kehi. Absoluutselt jäigaks kehaks nimetatakse sellist keha, mille kahe mistahes punkti vaheline kaugus on jääv suurus ja see ei sõltu kehale toimivatest jõududest
annaabi.ee 
