рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Ячеистые структуры в жидкости, облачные узоры и геологические формации

Ячеистые структуры в жидкости, облачные узоры и геологические формации - раздел Физика, В Механике Известны Различные Виды Равновесия (Рис. 1-3). Представим Себе От...

В механике известны различные виды равновесия (Рис. 1-3). Представим себе открытую чашу, в которую помещен шар. Пребывая в состоянии равновесия, шар этот покоится в самой глубокой точке чаши. Если сдвинуть шар с места и отпустить, он немедленно вернется в положение равновесия. Перед нами случай устойчивого равновесия. Поместим теперь шар на плоскую поверхность стола. Передвигая шар, мы видим, что всякий раз он оказывается на новом месте в состоянии покоя.Такое равновесие называется безразличным.

И наконец, если нам удастся заставить шар балансировать на поверхности опрокинутой чаши, такое состояние шара также будет состоянием равновесия. В этом случае при самом малом смещении шара из точки равновесия он покинет ее навсегда. Здесь мы имеем дело с неустойчивым равновесием. Эти простые понятия мы будем использовать и для того, чтобы лучше понять некоторые интересные феномены движения жидкостей — явления широко известные, но редко нами осознаваемые.Иногда в небе наблюдаются «облачные улицы», строго упорядоченные ряды облаков (Рис. 4). Планеристам известно, что эти ряды представляют собой не статичные формации, а подвижные воздушные массы, причем вдоль некоторых из таких «улиц» воздух движется вверх, а вдоль других — вниз. Таким образом, воздушные потоки образуют цилиндры. Движение такого рода можно воспроизвести в лабораторных условиях в очень уменьшенных масштабах, взяв вместо воздуха жидкость.

При нагревании снизу слоя жидкости в сосуде происходит следующее: пока разница температур между верхним и нижним слоями жидкости невелика, жидкость на макроскопическом уровне остается неподвижной (Рис. 5). Естественно, жидкость стремится к выравниванию разницы температур посредством теплообмена, но поскольку теплообмен происходит на микроскопическом уровне, непосредственно наблюдать его мы не можем.

При дальнейшем увеличении разницы температур слоев происходит нечто поразительное.Жидкость приходит в движение на макроскопическом уровне, и движение это никоим образом не является хаотическим.

Напротив, жидкость движется весьма упорядоченно, образуя при этом цилиндрические ячейки (Рис. 6). Направление движения жидкости показано на рисунке стрелками: поднявшись к поверхности, жидкость охлаждается и снова опускается вниз. Самым удивительным в этом цилиндрическом образовании является то, что для организации такого коллективного движения молекулы жидкости должны каким-то образом «договориться» между собой через огромные по их масштабам расстояния, ведь образующиеся в процессе цилиндры в миллиарды раз превосходят размерами сами молекулы.

Рассмотрим для начала слой жидкости, находящейся в состоянии покоя.При нагревании расположенная внизу жидкость расширяется и вследствие этого стремится вверх, сверху же при этом давит жидкость более холодная и поэтому более тяжелая. Стремящиеся вверх и вниз массы жидкости оказываются в состоянии равновесия (Рис. 7). Устойчиво это равновесие или же безразлично? На первый взгляд может показаться, что такое равновесие неустойчиво, так как верхние массы жидкости стремятся опуститься вниз, а нижние подняться вверх, и достаточно небольшого толчка, чтобы вся жидкость пришла в движение.

Однако в действительности, как мы сейчас убедимся, ситуация несколько сложнее. Представим себе маленький шарик нагретой жидкости, поднимающийся вверх (Рис. 8). Встречаясь с более холодными слоями, он будет передавать им свое тепло.Вместе с теплом шарик теряет и «подъемную силу». Кроме того, движение его будет тормозиться из-за трения с окружающей средой.

Охлаждение и торможение, таким образом, препятствуют дальнейшему движению шарика, и оно прекращается; жидкость продолжает пребывать в состоянии покоя. Такое положение дел, однако, возможно лишь до тех пор, пока разница температур невелика. Как только жидкость нагреется достаточно сильно, горячие капельки жидкости устремляются вверх, и этот процесс становится основой макроскопического движения.Поразительно, что при этом отдельные нагретые частицы жидкости движутся вверх отнюдь не хаотично — напротив, их движение строго упорядочено.

Кажется даже, что всем этим управляет некая внешняя сила; попытаемся разобраться в происходящем, прибегнув к аналогии.

– Конец работы –

Используемые теги: Ячеистые, структуры, жидкости, облачные, узоры, геологические, формации0.1

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Ячеистые структуры в жидкости, облачные узоры и геологические формации

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным для Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Еще рефераты, курсовые, дипломные работы на эту тему:

Социальная структура. Тенденции изменения социальной структуры российского общества
Несмотря на то что в социологии этот термин получил распространение только в середине XX века структурный подход к изучению общества представлен уже… Наиболее серьезной проблемой стала резкая деформация стратификационной системы… Большинство исследователей отрицательно оценивает стратификационные изменения в российском обществе, происходившие в…

Методы ядерной геохронологии. Геологическая деятельность подземных вод. Геологическая деятельность ледников
Удаление частиц почвы или верхнего слоя коры выветривания талой либо дождевой водой стекающей по склону в виде более или менее сплошной пелены... Методы определения абсолютного... Метод ленточных глин основан на явлении изменения состава осадков которые отлагаются в спокойном водном бассейне...

Философия лекции. Лекция №110.02.05. Предмет, структура и функции философии. Вопрос 1: Мировоззрение, его структура и исторические типы. Особенности мифологии
Лектор Котельников Михаил Евгеньевич... Лекция Предмет структура и функции философии...

Пространственно-временная и поляризационная структура сигналов. Характеристика временной структуры сигналов
Следовательно, модель сигнала должна отражать его временную, пространственную и поляризационную структуру:.

Механизм государства и его структура
На сайте allrefs.net читайте: "Механизм государства и его структура"

Конфликтующие структуры
На сайте allrefs.net читайте: "Конфликтующие структуры"

ПЕРСОНАЛ ПРЕДПРИЯТИЯ И ЕГО СТРУКТУРА
На сайте allrefs.net читайте: "ПЕРСОНАЛ ПРЕДПРИЯТИЯ И ЕГО СТРУКТУРА"

СТРУКТУРА ВИРТУАЛЬНОГО
На сайте allrefs.net читайте: "СТРУКТУРА ВИРТУАЛЬНОГО"

Явление дифракции в кристаллических структурах
На сайте allrefs.net читайте: "Явление дифракции в кристаллических структурах"

0.032
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • По категориям
  • По работам