刚体的角动量第10次课(免费阅读).ppt

超导体：在低温时不存在电阻。如In, Sn, Al, Pb,Nb, 等金属及其合金。1911年，昂内斯发现Hg在4.2K 时电阻完全消失。 超流态：是某些物质的超低温特性，例如超流体和超导体 超流体：不存在粘滞现象，能流过10-5cm的毛细血管，能在固体表面扩展成几十个原子厚的薄膜（液氦在2.19K时为超流体） 二. 流体：可以流动的物质（气体和液体） 三. 流体的特性 流动性：流体物质的各部分之间发生相对运动 粘滞性：流体各部分之间发生相对运动时，存在摩擦现象 3. 压缩性：流体体积随外部压力而变化的特性 §6-1 流体的压强 一 静止流体内一点的压强 1. 压力： 流体内部相互作用力和流体对器壁的作用力称为压力 压力的特点： 1） 流体内任意截面所受的压力与该截面垂直，否则将有小部分沿截面流动； 2） 流体内任意截面所受的 压力为零，否则流体不能静 止； 单位面积上所承受的沿法线方向的压力的大小。 或 为压力，面元 方向与点A的法向 一致。 2. 压强 （Pressure） A · 注意：1. 压强是标量,其值与面元的选取无关； 2. 压强是位置的函数； 图中， 和 都通过点 A， 的法线为 ， 的 法线为 。两面所受压力大 小和方向各不相同 , 但压强 是相同的, 都是点A的压强。 3. 压强单位 在SI中为Pa (帕斯卡, 简称帕) 1 Pa = 1 N ? m-2 另外还有 atm (标准大气压，简称大气压)、bar (巴) 、Torr (托)和毫米汞柱（mmHg） 1 bar = 105 Pa; 1 atm = 101325 Pa 1mmHg=133.322Pa; 1Torr=133.322Pa · · A 二 静止流体内的压强差 1. 等高点的压强相等 FA FB A B 由于柱状物体沿轴向没有流动，根据牛顿定律知，它所受合外力为零，即 或 说明：静止流体内同水平高度的各点的压强相等 2. 两点高度差h，其压强差为?gh y x dy y y+dy PA mg (P+dP)A 体元所受重力： 由于体元是静止的，所以所受合外力为零，即 化简为 此式表明：流体内各点的压强是随高度变化的。 流体内任意两点的压强差可通过对上式积分求得： 若A、B两点的高度差为h，则两点的压强差为： 该式表明：两点高度差h，其压强差为?gh 说明：1）压强差与密度有关; 2) 对于气体，密度 ，因此可认为压强处处相等，但对于大气层，当高度相差很大时? 和g都是高度的函数，故 3. 两个原理 （1）帕斯卡（Pascal）原理 施加压强于密闭容器内的流体，此压强无变化地传递到流体的各部分及器壁上。 （2）阿基米德（Archimedes）原理 当一物体全部或部分地侵入流体中时，物体所受的浮力等于它所排开流体的重量。 解： 水坝外侧受大气压强的作用，而内侧也受大气压强的作用（帕斯卡原理），故可以不考虑大气压强的作用。 例题1 图（a）和（b）分别是水坝的侧视图和前视图。设水深为h，求水作用于大坝的水平合力和该力对过O点轴的力矩。 a h O l x y dy b h y o 水中的压强随深度而变化，因此水坝受水的作用力是不均匀的，是深度的函数。 1. 求力F: 取水坝l长的一部分，受水作用的面积为S=lh， 在其坐标为y处取dy深的一面积元ds=ldy,则作用在该面元上的力为： 所以水作用于lh面积的水坝上的水平作用力为： l x y dy b h y o 作用在单位长度面积上的水平力为 2. 求力矩： dF相对于过O点轴的力矩： 对上式积分： 一、关于理想流体的几个概念 (perfect fluid ) 1. 理想流体 实际液体和气体除具有共同的流动性外, 还在不 同程度上具有两种性质：可压缩性和黏性。 理想流体 绝对不可压缩和完全没有黏性的流体。 2. 定常流动 流体质点流经空间任一给定点的速度是确定 的，且不随时间变化，称为定常流动。例如, 沿 着管道或渠道缓慢流动的水流, 在一段不长的时间 内可以认为是定常流动。 §6-2 理想流体及其连续性方程 3. 流线 为了形象地描述流体的 运动 , 在流体中画一系列 曲线 , 每一点的切线方向 与流经该点流体质点的速 度方向相同,称为流线。 定常流动中的流线