Поток жидкости
Поток жидкости — это движение некоторого объёма жидкости через выбранное сечение трубы или канала за определённое время. Поток описывают объёмом прошедшей жидкости, объёмным расходом и скоростью потока.
Основная формула
Объёмный расход \(Q\) показывает, какой объём жидкости проходит через сечение за единицу времени. Если поток движется равномерно, а скорость во всём сечении одинакова, расход равен произведению площади сечения на скорость потока.
Здесь \(V\) — объём жидкости, прошедший через сечение за время \(t\), \(S\) — площадь сечения трубы, \(v\) — скорость движения жидкости. Из формулы следует: при одинаковом расходе в узкой части трубы скорость больше, а в широкой — меньше. Это связано с сохранением объёма жидкости.
Через трубу площадью сечения \(S=0{,}02\ \text{м}^2\) вода движется со скоростью \(v=3\ \text{м/с}\). Объёмный расход равен \(Q=Sv=0{,}02\cdot3=0{,}06\ \text{м}^3/\text{с}\). За \(10\) секунд пройдёт объём \(V=Qt=0{,}6\ \text{м}^3\).
Поток — это само движение жидкости через сечение, а расход — числовая характеристика этого движения. Массовый расход жидкости показывает массу, проходящую за единицу времени, и измеряется в кг/с; объёмный расход измеряется в м³/с.
Как изменится скорость жидкости в трубе, если её сечение уменьшить в 2 раза, а расход сохранить постоянным?
Главное
- Поток жидкости — движение жидкости через выбранное сечение.
- Объёмный расход: \(Q=V/t=Sv\), единица СИ — м³/с.
- При постоянном расходе в более узком сечении скорость жидкости больше.