大学物理：第一章 流体力学

流体具有那些特点呢？流体具有那些特点呢？u流速大小流速大小： 流线疏密流线疏密u流速方向流速方向： 流线切线流线切线导出导出v与与s之关系之关系u由于理想流体不可压缩，则有由于理想流体不可压缩，则有S1v1 t = S2v2 t S1v1 =S2v2或或 Qv = =v S = = 恒量恒量流速可能还与那些因素有关？流速可能还与那些因素有关？a1b1a2b2k2k1k E =E -E =11 1 1WPs vt2212122111()22mPPmghmghmvmv （）2211222111mv -mv222222WP s vt 12()mWm g hh 流体元流体元a1b1与与a2b2质量相等，设为质量相等，设为m两端流体的两端流体的动能差动能差由动能定理得：由动能定理得：W1+W2+Wm=Ek2-Ek12212122111()()22PPghghvv222212112121ghvPghvP21P +v+ g h = C on st2得：得：或：或：u注意：注意：四四 流体力学的应用流体力学的应用（3 3）建筑通风）建筑通风历史档案：高楼风历史档案：高楼风 一天，纽约市区狂风大一天，纽约市区狂风大作，银行职员斯皮尔格小姐作，银行职员斯皮尔格小姐刚走出曼哈顿高楼，就被一刚走出曼哈顿高楼，就被一阵突如其来的大风刮到了水阵突如其来的大风刮到了水泥柱子上，致使脸部受伤。泥柱子上，致使脸部受伤。愤怒的她把一纸诉状递到了愤怒的她把一纸诉状递到了法院，要求大楼的所有者赔法院，要求大楼的所有者赔偿她偿她650万美元的身体受伤万美元的身体受伤害费和精神损失费。这一行害费和精神损失费。这一行为得到了大批气流工程师的为得到了大批气流工程师的支持，法院受理了这桩不同支持，法院受理了这桩不同寻常的诉讼案。寻常的诉讼案。BBBAAAghvpghvp222121hhhvppBAABA，0ghvB2AB2222112121vpvp2211vsvs)(2222121sspsssvQP上P下下u讨论讨论1：是什么力量使：是什么力量使飞机飞机能够在能够在天空中自由翱翔天空中自由翱翔？波音波音747， 翼展翼展500平方米，当其巡平方米，当其巡航速度为航速度为250 m/s时，时， 若其上下两片若其上下两片机翼上流体速度差为机翼上流体速度差为2.2m/s ，则可，则可产生产生352 t 升力，这足以举起自重升力，这足以举起自重180 t ， 载重达载重达 66 t 的波音的波音747 了。了。u讨论讨论2：火车站候车站台边为什么要划上：火车站候车站台边为什么要划上黄色的警戒线黄色的警戒线？evrRdZdvvv+vlvll0表明各层流速的变化情况；表明各层流速的变化情况；一般为一般为Z Z的函数的函数 。0(/)Zdv dZsdZdvfZ0)(粘滞系数粘滞系数粘度大，内摩擦力大，不易流动粘度大，内摩擦力大，不易流动液体：液体：气体：气体：u讨论：液体和气体的随T变化的关系有什么区别？412vp - pQ =()r8l（）2v12Qrv =p - ps8l：水平放置，圆形管道，层流水平放置，圆形管道，层流粘滞系数粘滞系数 管道长度管道长度管道半径管道半径管道两端的压强差管道两端的压强差6Frv33044633rvgrrg202()9rgv固体小球落入液体中的运动过程？固体小球落入液体中的运动过程？2202()9rvR202()9rgv：主要细胞成分的沉降顺序，主要细胞成分的沉降顺序，一般先是整细胞和细胞碎片，然一般先是整细胞和细胞碎片，然后是核、叶绿体、线粒体、溶酶体、微粒体和核蛋白体后是核、叶绿体、线粒体、溶酶体、微粒体和核蛋白体。：利用高速离心分离技术可以：利用高速离心分离技术可以从组从组织匀浆中分离细胞器。织匀浆中分离细胞器。超离心技术之一：超离心技术之一：差速区带离心差速区带离心超离心技术之二：超离心技术之二：等密度离心等密度离心指当不同颗粒存在指当不同颗粒存在浮力密度差浮力密度差时，在离心力作用下，颗粒时，在离心力作用下，颗粒颗粒各自以一定速度沉降，一直沿梯度移动到与其密度恰颗粒各自以一定速度沉降，一直沿梯度移动到与其密度恰好相等的位置上（即等密度点），形成区带而分离的方法。好相等的位置上（即等密度点），形成区带而分离的方法。qEfrfr()gegvvdqmgUv3643rgfa vmgma 6ea vmgqEUEd 3Sciences 10 Most Beautiful Experiments by Jerry Becker ，www.phy.ntnu.edu.tw/ From Millikans first paperReproduced in Holton, 1978观察观察者者帕斯卡原理帕斯卡原理(Pascal principle)阿基米德定律阿基米德定律(Archimedes principle)排排流流浮浮gVF