الدوران المنتظم للسفينة حول محور عمودي. طريقة التناوب. الدوران حول المحور الرأسي للتعليم المهني العالي

طريقة التدوير. الدوران حول المحور الرأسي

اسم المعلمة	معنى
موضوع المقال:	طريقة التدوير. الدوران حول المحور الرأسي
الموضوع (الفئة الموضوعية)	جيولوجيا

الإسقاطات ذات العلامات الرقمية. طرق تحويل الرسم

عند حل المسائل المترية، المتعلقة في المقام الأول بتحديد قيم الزوايا الخطية، والأبعاد الحقيقية للأشكال المسطحة، وكذلك عند حل العديد من المسائل الموضعية الأخرى، يصبح من المهم للغاية تغيير موضع الجسم في الفضاء بحيث يكون يتم عرضه على مستوى العرض دون تشويه، أي بالحجم الطبيعي. في الإسقاطات ذات العلامات الرقمية، تكون طريقة التدوير أكثر ملاءمة في هذا الصدد.

جوهر طريقة التدوير هو في الأساس تغيير موقع الشكل المصور عن طريق تدويره حول محور معين بحيث يتخذ الشكل، بالنسبة لمستوى الإسقاط، موضعًا مناسبًا لحل المشكلة. عند حل المشكلات باستخدام طريقة التدوير، من المهم للغاية تذكر النقاط التالية (الشكل 4.1):

أرز. 4.1 الشكل. 4.2

1) النقطة A أثناء الدوران حول محور معين أنايتحرك في المستوى T، الذي نتفق على تسميته بمستوى الدوران والذي يقع بشكل عمودي على هذا المحور؛

2) مسار النقطة عبارة عن دائرة يتم تعريف مركزها بالنقطة K . تقاطع المستوى T مع محور الدوران؛

3) نصف القطر أكالدائرة عمودية على محور الدوران. عند تدوير نقطة في(الشكل 4.2) حول المحور الرأسي تصف النقطة دائرة نصف قطرها في المستوى الأفقي Г رأس المال الاستثماري،والذي يتم عرضه على مستوى عرض بو دون تشويه. في حالة النقطة فيتدور حول محور أنابالزاوية b، فإن إسقاط النقطة على المخطط سيتحرك على طول قوس دائري إلى نفس الزاوية ويتخذ الموضع ب 2. في التين. 4.3 يتناول حالة دوران النقطة أحول المحور الرأسي أناحتى تتم محاذاتها مع المستوى S. ستنتمي النقطة A إلى المستوى S بشرط أنه عند تدويرها، يتبين أنها تقع على مستوى أفقي بنفس العلامة الرقمية مثل علامة النقطة أ.

نقوم ببناء خط تقاطع مستوى الدوران Г مع المستوى Σ - ح 5.5من مركز دوران النقطة K 5.5 نرسم قوس دائرة نصف قطرها K 5.5 A 5.5. حتى التقاطع مع الأفقي ح 5.5. Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ، فترة أبعد الدوران سوف يتخذ الوضع A 5.5 و A 5.5.

في التين. 4.4 يتم النظر في حالة دوران المستوى Λ (ر ∩ن) حول المحور الرأسي أناحتى تتماشى مع نقطة معينة F.سوف تمر الطائرة Λ عبر هذه النقطة Fبشرط أن يمر خطها الأفقي بعلامة 5 أمتار بعد المنعطف بهذه النقطة. لاحظ أيضًا أنه عندما تدور الطائرة حول المحور أنازاوية سقوطها لن تغير قيمتها. وجود خطوط مستقيمة محرف تو ف،نقوم ببناء مستوى أفقي للمستوى Λ بارتفاع 5 م، والذي، عندما يدور المستوى، سيتحرك في مستوى أفقي يبلغ ارتفاعه 5 م. ح 5العثور على هذه النقطة ه،الأقرب إلى محور الدوران أنا.القطعة EK هي نصف قطر الدائرة التي تقع على طولها النقطة هيتحرك عند الدوران حول محور أنا. من خلال النقطة F5 , رسم مماس للدائرة - ح 5. الظل ح 5هو إسقاط المستوى الأفقي المطلوب الذي يمر عبر النقطة Fبعد تدوير الطائرة بزاوية γ. إسقاطات الخطوط المتقاطعة تو صيتم بناؤها على أساس شرط أن يحافظ المستوى المستدير على حجم زاوية السقوط. وتجدر الإشارة إلى أن المشكلة لها حل ثان، إذ من خلال هذه النقطة ف 5يمكنك رسم مماس ثانٍ للدائرة ص.

طريقة التدوير. الدوران حول المحور الرأسي – المفهوم والأنواع. تصنيف وميزات الفئة "طريقة الدوران. الدوران حول المحور الرأسي" 2017، 2018.

وزارة التعليم والعلوم في الاتحاد الروسي

الوكالة الفيدرالية للتعليم

مؤسسة تعليمية حكومية

التعليم المهني العالي

"تقنية النفط في ولاية أوفا

جامعة"

إدارة إمدادات المياه والصرف الصحي

الباقي النسبي للسائل

في اسطوانة تدور حول محور عمودي

الدليل التربوي والمنهجي للتنفيذ

العمل المختبري رقم 2

في تخصص "الهيدروليكا"

لطلاب التخصصات

270112 "إمدادات المياه والصرف الصحي"،

270102 "الإنشاءات الصناعية والمدنية"،

270205 "الطرق السريعة"

جميع أشكال التعليم

تم إعداد الدليل التعليمي والمنهجي وفقًا لبرنامج العمل الحالي لتخصص "الهيدروليكا" ويهدف إلى تطوير مهارات العمل المستقلة لدى الطلاب.

يقدم هذا الدليل التعليمي للطلاب المفاهيم الأساسية لقسم "الهيدروستاتيكا".

تم تجميعه بواسطة Lapshakova I.V.، أستاذ مشارك، مرشح للعلوم. تقنية. علوم

المراجع Martyashova V.A.، أستاذ مشارك، مرشح العلوم تقنية. علوم

© جامعة ولاية أوفا التقنية للبترول، 2012

1. معلومات عامة

غالبًا ما يتم العثور على الراحة النسبية للسائل في الأوعية الدوارة في الممارسة العملية (على سبيل المثال، في الفواصل وأجهزة الطرد المركزي المستخدمة لفصل السوائل، وكذلك في أجهزة تحديد وتنظيم السرعات). في هذه الحالة، كقاعدة عامة، يتم حل نوعين من المشاكل. المهمة الأولى تتعلق بحساب قوة جدران الأوعية الدموية. للقيام بذلك، عليك أن تعرف قانون توزيع الضغط في السائل. تتعلق المهمة الثانية بحساب الحجم والأبعاد الكلية للسفينة (على سبيل المثال، مقياس سرعة الدوران السائل). في هذه الحالة، يجب أن تكون قادرًا على حساب إحداثيات النقاط الموجودة على السطح الحر.

يوجد السائل في أسطوانة تدور حول محور رأسي بسرعة زاوية ث.

مع الدوران المنتظم للأسطوانة التي تحتوي على سائل حول محور رأسي، بعد مرور بعض الوقت، يبدأ السائل في الدوران مع الوعاء، أي. يصل إلى حالة من السلام النسبي. في هذه الحالة، لا يوجد أي إزاحة لجزيئات السائل بالنسبة لبعضها البعض وجدران الاسطوانة، وتدور كتلة السائل بأكملها مع الاسطوانة كجسم صلب.

لحل هذه المسائل، سوف نستخدم نظام إحداثيات مستطيل متصل بشكل صارم بالأسطوانة. لنضع بدايتها عند نقطة تقاطع قاع الاسطوانة مع محورها. دعونا نطبق المعادلة الأساسية للهيدروستاتيكا بشكل تفاضلي على السائل:

أين موانئ دبي- فرق الضغط الكلي عند نقطة معينة؛

س، ص، ز- إسقاطات وحدة قوى الكتلة (إسقاطات التسارع) على محاور الإحداثيات المقابلة؛

ص– كثافة السائل .

لنأخذ الجسيم A الموجود في مائع دوار (الشكل 1)، يقع على مسافة صمن محور دوران الاسطوانة . على هذا الجسيم عمودي على المحور زتعمل قوة الطرد المركزي للقصور الذاتي مع التسارع ث 2 ص، الذي إسقاطه على المحور X

الشكل 1 - مخطط التصميم

وكذلك الأمر بالنسبة للمحور الوحدة التنظيمية

يعمل التسارع على طول محور OZ ض=-ز

دعونا نستبدل القيم التي تم العثور عليها س، ص، زفي المعادلة (1)

بالتكامل (2) نجد

(3)

بافتراض أننا حصلنا من التعبير (3) على معادلة الأسطح متساوية الضغط

. (4)

وكما يمكن أن نرى، فإن هذه الأسطح عبارة عن قطع مكافئة للدوران مع المحور Z، حيث يكون الضغط ثابتًا عند جميع النقاط. تسمى هذه الأسطح بالأسطح المستوية. واحد منهم هو السطح الحر للسائل. دعونا نشير بالرمز z 0 إلى إحداثيات قمة السطح المكافئ الحر (انظر الشكل 1). منذ في قمة القطع المكافئ

سيتم كتابة معادلة السطح الحر في النموذج

, (5)

أين ض س- إحداثيات السطح الحر للسائل.

معتبرا أن

,

. (6)

,

ارتفاع القطع المكافئ

سرعة الدوران الزاوي

بالتعويض (8) في التعبير (7) نجد عدد الدورات

لذلك، يمكن استخدام الأسطوانة المصطدمة، المملوءة جزئيًا بالسائل، كعداد دوران (مقياس سرعة الدوران).

كانت مقاييس سرعة الدوران السائلة هذه منتشرة على نطاق واسع قبل إنشاء مقاييس سرعة الدوران الكهربائية والإلكترونية، والتي كانت تتمتع بعدد من المزايا مقارنة بالمقاييس السائلة.

إذا كان الضغط الخارجي في الاسطوانة يساوي ص 0ثم نضع في المعادلة (3)

أوجد ثابت التكامل

ثم سيتم التعبير عن قانون توزيع الضغط في السائل بالصيغة

. (10)

بالنسبة لنقطة عشوائية M تقع تحت الإحداثي z 0، سيتم تحديد الضغط

,

منذ القيمة ، يساوي h m (انظر الشكل 1)، يمثل عمق غمر النقطة M تحت السطح الحر، ثم يمكننا الكتابة

, (11)

أولئك. في هذه الحالة، يكون القانون الخطي (الهيدروستاتيكي) لتوزيع الضغط على العمق، والذي يتم قياسه من سطح منحني حر، صالحًا.

2. الغرض من العمل

2.1. الملاحظة البصرية لشكل السطح الحر للسائل في أسطوانة دوارة.

2.2. دراسة قوانين السكون النسبي اللازمة لتصميم أجهزة الطرد المركزي ومقاييس سرعة الدوران السائلة وغيرها من الأجهزة.

2.3. تقييم دقة قراءات مقياس سرعة الدوران السائل.

3. وصف التثبيت التجريبي

يتكون التثبيت (الشكل 2) من أسطوانة زجاجية2 , يتم إدخالها في الحامل 1. يتم تشغيل الأسطوانة من خلال ناقل حركة على شكل حرف V من محرك كهربائي متصل بالشبكة الكهربائية من خلال مقاومة متغيرة، مما يسمح لك بتغيير سرعة المحرك. يوجد بجانب الاسطوانة مسطرة إحداثية 3 مع إبرة قياس متحركة 4 يتم من خلالها قياس الإحداثيات ض نو ض 0. يتم تركيب عداد التردد لتحديد عدد دورات الاسطوانة. بالإضافة إلى ذلك، يمكن تحديد عدد الثورات من خلال عدد النقرات التي تنتجها الإبرة 5 عندما تلامس النتوء الموجود على القرص 6.

الشكل 2 - مخطط التثبيت

4. ترتيب العمل

4.1. املأ الأسطوانة بالسائل الملون حتى ثلث ارتفاعها تقريبًا.

4.2. قياس نصف قطر الاسطوانة R ومستوى السائل فيها ض ن.

4.3. قم بتشغيل المحرك. استخدم محرك المقاومة المتغيرة لضبط سرعة الأسطوانة التي سيكون عندها ارتفاع القطع المكافئ الحد الأقصى. في هذه الحالة، عليك التأكد من أن الجزء العلوي من القطع المكافئ لا يلمس الجزء السفلي من الاسطوانة أو أن الماء لا يفيض فوق قمته.

4.4. انتظر (من المهم جدًا عدم التسرع هنا، وإلا ستكون دقة القياسات منخفضة) حتى يتم تثبيت الباقي النسبي للسائل في الاسطوانة، أي. سيتوقف ارتفاع القطع المكافئ عن التغير ويقيس الإحداثيات ض 0باستخدام مسطرة الإحداثيات.

4.5. تحديد عدد الثورات من قراءة العداد أو عدد النقرات لكل وحدة زمنية.

4.6. قم بتقليل سرعة المحرك قليلًا باستخدام الريوستات. كرر القياسات حسب النقطتين 4.4 و4.5.

4.7. إجراء 5-6 تجارب بسرعات مختلفة.

4.8. أدخل نتائج القياس في الجدول.

5. صيغ الحساب

5.1. تحديد الفرق في القراءات ض ن – ض 0.

6.2. تحديد عدد الثورات باستخدام الصيغة (9).

6.3. حساب عدد دورات الاسطوانة من النقرات (عداد الدورة).

6.4. حدد الخطأ من خلال مقارنة العدد المحسوب للدورات , مع قياس ف:

6.5. أدخل نتائج الحساب في الجدول.

الجدول 1

نتائج الحساب

6.1. اكتب الغرض من العمل.

6.2. رسم ووصف التثبيت.

6.3. اكتب الصيغ الحسابية.

6.4. تقديم جدول كامل من الملاحظات والحسابات.

6.5. استنتج العمل المنجز من خلال تقييم الخطأ في قياس السرعة باستخدام مقياس سرعة الدوران السائل.

7. أسئلة الاختبار الذاتي

7.1. ما هو السلام النسبي؟

7.2. ما القوى المؤثرة على مائع في حالة سكون نسبي داخل أسطوانة تدور حول محور رأسي؟

7.3. اكتب المعادلة الأساسية للهيدروستاتيكا في الصورة التفاضلية. ماذا حدث س، ص، ز?

7.4. ما هي وحدة القوة الجماعية؟ ما هو المعنى الجسدي؟

7.5. لماذا عند التقييم س، ص، زهل نحن لا نأخذ في الاعتبار تسارع كوريوليس؟

7.6. ما هو سطح المستوى؟

7.7. اكتب المعادلة التفاضلية للسطح الحر للسائل؟

7.8. كيفية تحديد الضغط عند أي نقطة في السائل الموجود أسفل السطح الحر في وعاء يدور حول محور رأسي

7.9. كيف سيتغير شكل السطح الحر إذا استبدلنا الماء بالزئبق عند عدد ثابت من الدورات؟ البنزين وزيت الآلة اللزج؟ ما تأثير لزوجة السائل وكثافته على شكل السطح الحر؟

7.10. أين يتم تطبيق قانون الراحة النسبية في التكنولوجيا؟ ما هي معلمات الجهاز التي يمكن حسابها باستخدام هذه الأنماط؟

7.11. كيف سيبدو شكل السطح الحر في أسطوانة دوارة مغلقة ومملوءة بسائل؟ كيف سيتم توزيع الضغط على طول الجزء السفلي والغطاء لهذه الاسطوانة؟

7.12. كيف يمكن تحديد الضغط عند أي نقطة لكتلة حلقية دوارة من السائل تقع بين سطحين أسطوانيين؟

فهرس

1. Shterenlikht، D. V. الهيدروليكية [النص]: كتاب مدرسي. للجامعات / D. V. Shterenlicht. - الطبعة الثالثة، المنقحة. وإضافية - م: كولوس، 2007. - 656 ص. : سوف. - (الكتب المدرسية والوسائل التعليمية لطلبة الجامعة).

تتميز المفاصل بعدد وشكل الأسطح المفصلية للعظام وبنطاق الحركات الممكنة، أي. بعدد المحاور التي يمكن أن تحدث الحركة حولها. وبالتالي، حسب عدد الأسطح، يتم تقسيم المفاصل إلى بسيطة (سطحين مفصليين) ومعقدة (أكثر من سطحين).

بناءً على طبيعة الحركة، هناك مفاصل أحادية المحور (مع محور دوران واحد - على شكل كتلة، على سبيل المثال، المفاصل بين السلاميات للأصابع)، ومفاصل ثنائية المحور (مع محورين - إهليلجي) وثلاثية المحاور (الكرة والمقبس).

في المفصل الكروي، يشكل أحد الأسطح رأسًا كرويًا محدبًا، والآخر - تجويفًا مفصليًا مقعرًا مناسبًا.

من الناحية النظرية، يمكن أن تحدث الحركة حول العديد من المحاور المقابلة لنصف قطر الكرة، ولكن من الناحية العملية هناك عادة 3 محاور رئيسية، متعامدة مع بعضها البعض ومتقاطعة في وسط الرأس:

1. عرضية (أمامية)، يحدث حولها الانثناء عندما يشكل الجزء المتحرك زاوية مع المستوى الأمامي، مفتوحة من الأمام، وممتدة عندما تكون الزاوية مفتوحة من الخلف.

2. المحور الأمامي الخلفي (السهمي)، الذي يحدث حوله التبعيد والتقريب

3. عمودي، ويتم الدوران حوله للداخل والخارج. عند الانتقال من محور إلى آخر، يتم الحصول على حركة دائرية.

يعتبر المفصل الكروي والمقبس هو الأكثر مرونة بين جميع المفاصل. وبما أن مقدار الحركة يعتمد على اختلاف مساحات الأسطح المفصلية، فإن الحفرة المفصلية في مثل هذا المفصل تكون صغيرة مقارنة بحجم الرأس. تحتوي المفاصل الكروية والمجوفة النموذجية على عدد قليل من الأربطة المساعدة، مما يحدد حرية حركتها.

نوع من وصلات الكرة والمقبس هو مفصل كوب. تجويفه المفصلي عميق ويغطي معظم الرأس. ونتيجة لذلك، فإن الحركة في مثل هذا المفصل تكون أقل حرية مما هي عليه في المفصل الكروي والمقبس النموذجي.

مفصل الكتفيربط عظم العضد، ومن خلاله الطرف العلوي الحر بأكمله، مع حزام الطرف العلوي، وخاصة مع لوح الكتف. رأس عظم العضد، الذي يشارك في تكوين المفصل، له شكل كرة. التجويف المفصلي للكتف الذي يتمفصل معه هو حفرة مسطحة. توجد على طول محيط التجويف شفة مفصلية غضروفية، مما يزيد من حجم التجويف دون تقليل الحركة، كما يعمل على تخفيف الصدمات والصدمات عندما يتحرك الرأس. يتم ربط المحفظة المفصلية لمفصل الكتف على لوح الكتف بالحافة العظمية للتجويف الحقاني وتغطي الرأس العضدي وتنتهي عند الرقبة التشريحية. باعتباره رباطًا مساعدًا لمفصل الكتف، هناك حزمة من الألياف أكثر كثافة قليلًا تمتد من قاعدة الناتئ الغرابي ويتم نسجها داخل محفظة المفصل. بشكل عام، لا يحتوي مفصل الكتف على أربطة حقيقية ويتم تقويته بواسطة عضلات حزام الطرف العلوي. هذا الظرف، من ناحية، إيجابي، لأنه يساهم في حركات مفصل الكتف واسعة النطاق، اللازمة لوظيفة اليد كعضو في العمل. ومن ناحية أخرى فإن ضعف التثبيت في مفصل الكتف يعتبر نقطة سلبية، مما يسبب خلعاً متكرراً فيه.

يمثل مفصل الكتف نموذجًا لمفصل كروي ومقبس متعدد المحاور، ويتميز بقدرة كبيرة على الحركة. تحدث الحركات حول ثلاثة محاور رئيسية: الجبهي والسهمي والعمودي. هناك أيضًا حركات دائرية. عند التحرك حول المحور الأمامي، ينتج الذراع الانثناء والتمدد. يحدث الاختطاف والتقريب حول المحور السهمي. يدور الطرف للخارج وللداخل حول المحور الرأسي. لا يمكن ثني الذراع وإبعادها، كما هو مذكور أعلاه، إلا عند مستوى الكتفين، حيث يتم إعاقة الحركة الإضافية بسبب توتر المحفظة المفصلية ودعم الطرف العلوي لعظم العضد في القوس. إذا استمرت حركة الذراع فوق المستوى الأفقي، فإن هذه الحركة لا تتم في مفصل الكتف، بل يتحرك الطرف بأكمله مع حزام الطرف العلوي، ويدور لوح الكتف مع إزاحة الزاوية السفلية للأمام والخلف. إلى الجانب الجانبي.

تتمتع اليد البشرية بأكبر قدر من حرية الحركة. كان تحرير اليد خطوة حاسمة في عملية التطور البشري.

تُظهر الأشعة السينية لمفصل الكتف التجاويف الحقانية، التي لها شكل عدسة ثنائية التحدب ذات محيطين: الشكل الأوسط، الذي يتوافق مع نصف الدائرة الأمامي للتجويف الحقاني، والجانبي، الذي يتوافق مع نصف الدائرة الخلفي. نظرا لخصائص صورة الأشعة السينية، فإن الكفاف الإنسي أكثر سمكا وأكثر وضوحا، ونتيجة لذلك يتم إنشاء انطباع شبه حلقة، وهو علامة على الحياة الطبيعية. يتم تثبيت رأس عظم العضد على الصورة الشعاعية الخلفية في الجزء السفلي منه على التجاويف الحقانية. عادة ما يكون محيطه سلسًا وواضحًا ولكنه رقيق.

مفصل الورك. مفصل الورك هو مفصل كروي ومقبس، وله القدرة على أداء مجموعة كبيرة من الحركات، ويتميز بالثبات الواضح، ويلعب دورًا رائدًا في الحفاظ على وزن الجسم وحركته. يقع رأس عظم الفخذ على رقبة ممدودة، ويخترق بعمق الحُق، الذي يتكون من اتصال عظام الحرقفة والإسك وعظام العانة في الحوض. يتم تعميق الحُق بواسطة شفة غضروفية ليفية تشكل "طوقًا" حول رأس عظم الفخذ. ويمتد الرباط المستعرض من خلال الفجوة الموجودة في الجزء السفلي من الشفة (الشق الحقي)، وبالتالي يشكل فتحة تمر من خلالها الأوعية الدموية إلى تجويف المفصل. الغضروف المفصلي للحُق على شكل حدوة حصان ومفتوح للأسفل. تمتلئ أرضية الحُق بالأنسجة الدهنية. يجري داخل المفصل الرباط المستدير، الذي يبدأ من الرباط المستعرض ويتصل بالحفرة الموجودة على رأس عظم الفخذ. يحمل الرباط المستدير أوعية دموية وتتمثل مهمته الرئيسية في تغذية الجزء المركزي من رأس الفخذ. يغطي الغشاء الزليلي المحفظة والشفا والوسادة الدهنية، لكنه لا يشمل الرباط المستدير. يحيط بمفصل الورك كبسولة ليفية قوية، والتي يتم تقويتها أيضًا بعدة أربطة: في الأمام - الحرقفي الفخذي (أقوى رباط في جسم الإنسان)، أدناه - العانة الفخذية، في الخلف - الإسكي الفخذي. هناك عدة أكياس حول المفصل: بين المدور الأكبر لعظم الفخذ والعضلة الألوية الكبرى - المدور الأكبر، بين السطح الأمامي للمحفظة والعضلة الحرقفية - الحرقفية الحرقفية، فوق حدبة الإسكية والعصب الوركي - الإسكي الألوي. في بعض الحالات، يتواصل الجراب الحرقفي العكوي مع تجويف المفصل. في المنطقة المجاورة مباشرة لمفصل الورك، تمر الحزمة الوعائية العصبية من الأمام، ويمر العصب الوركي من الخلف.

وبما أن مفصل الورك هو مفصل كروي من النوع العضوي (مفصل على شكل كوب)، فإنه يسمح بالحركة حول ثلاثة محاور رئيسية: الجبهي والسهمي والعمودي. الحركة الدائرية ممكنة أيضًا.

توفر الأشعة السينية لمفصل الورك التي يتم التقاطها في إسقاطات مختلفة في وقت واحد صورة لعظام الحوض والفخذ بكل التفاصيل التشريحية.

ينقسم التجويف الحقاني شعاعيًا إلى أرضية وسقف. الجزء السفلي من التجويف محدود من الجانب الإنسي بمساحة مخروطية الشكل تتوافق مع الجزء الأمامي من جسم الإسكية. يتم تقريب سقف التجويف الحقاني. الرأس المفصلي له شكل مستدير وخطوط ناعمة.



في حالة الدوران المنتظم لسفينة أسطوانية حول محور رأسي بسرعة زاوية (الشكل 1.5)، فإن ناقل الإجهاد لقوى الكتلة

ومعادلة أويلر (1.10) لها الشكل

موانئ دبي = ص[ث 2 (xdx +ydy) – gdz] = ص (ث 2 رد - جي دي زي).(1.52)

معادلة السطح الحرة (ع = ع 0)

(1.53)

معادلة أي سطح متساوي الضغط (ر= مقدار ثابت)

(1.54)

أين ض 0- إحداثيات نقطة تقاطع السطح الحر مع محور الدوران.

الأسطح متساوية الضغط هي قطع مكافئة للثورة، يتطابق محورها مع المحور أوقية، ويتم إزاحة القمم على طول هذا المحور. لا يعتمد شكل الأسطح متساوية الضغط على كثافة السائل.

ارتفاع السطح المكافئ الحر (ص -نصف قطر السفينة)

ح = ث 2 ص 2 /2 جم.(1.55)

تنسيق ض 0يتم تحديد قمته من خلال حجم السائل الموجود في الوعاء. إذا كان المستوى الأولي في السفينة ح 0،الذي - التي

ض 0 = ح -(1.56)

أين ح 1 = ح 0 –ض 0 = ح/2.

قانون توزيع الضغط في السائل

(1.57)

أرز. 1.5. وعاء أسطواني به سائل يدور بسرعة زاوية ثابتة ث

تغير الضغط العمودي ( ح- عمق النقطة تحت السطح الحر):

Р = Р 0 + ص غ،

أولئك. كما هو الحال في سفينة ثابتة.

أسئلة حول الموضوع 1.6.

1 . ما هي القوى المؤثرة على السائل عندما يكون في حالة سكون نسبي؟

2. ما هو شكل الأسطح متساوية الضغط في السائل والمعادلة التي تصفها للحركة المستقيمة لسفينة ذات تسارع ثابت؟

3. ما هو شكل الأسطح متساوية الضغط في السائل والمعادلة التي تصفها عندما يدور الوعاء بسرعة زاوية ثابتة ومحور دوران رأسي؟

3. ما هو قانون توزيع الضغط الرأسي في السائل عندما يكون في حالة سكون نسبي؟

المفاهيم الأساسية للحركيات وديناميكيات الموائع

تعتمد سرعة جسيم السائل على الإحداثيات س، ص، ضمن هذا الجسيم والزمن ر،أولئك.

كثافة صوالضغط رهي أيضا وظائف الإحداثيات والوقت

ص = ص (س، ص، ض، ر)؛ ع = ص (س، ص، ض، ر).

إذا كانت خصائص التدفق لا تعتمد على الوقت، أي. يمكن أن يتغير فقط من نقطة إلى أخرى، ثم يسمى التدفق ثابتًا. إذا تغيرت خصائص التدفق عند نقطة معينة في الفضاء مع مرور الوقت، فإن التدفق يسمى غير مستقر.

الخط الانسيابي هو خط يتم عند كل نقطة منه توجيه ناقل السرعة بشكل عرضي إلى هذا الخط. معادلات الانسيابية لها الشكل

(2.1)

أين وx، وy، u z- مكونات ناقل السرعة .

مجموعة من الخطوط الانسيابية التي تمر عبر حلقة مغلقة ل،يشكل سطحًا أنبوبيًا - أنبوبًا حاليًا. يشكل السائل الموجود داخل الأنبوب الحالي تيارًا. إذا كانت الدائرة لصغيرًا، يُطلق على الأنبوب والتيار الحالي اسم الابتدائي.

تيار المقطع العرضي س، الطبيعي عند كل نقطة من خطوط الانسيابية، يسمى القسم المباشر.

تسمى منطقة من الفضاء ذات أبعاد محدودة يشغلها سائل متحرك بالتدفق. عادة ما يعتبر التدفق بمثابة مجموعة من التدفقات الأولية. يتم تحديد المقطع العرضي المباشر للتدفق بنفس الطريقة كما في حالة التدفق الأولي.

نصف القطر الهيدروليكي ريتم تعريف g للقسم المباشر على أنها نسبة مساحة القسم المباشر سإلى المحيط المبلل ج، أي.

رز = ق / ج. (2.2)

تحت محيط مبلل جيشير إلى ذلك الجزء من القسم الحر الهندسي الذي يتلامس عبره السائل مع الجدران الصلبة.

إذا لم يتغير شكل ومساحة المقطع العرضي الحي على طول التدفق، فإن التدفق يسمى موحدًا. خلاف ذلك، يسمى التدفق غير متساو. في حالة تغير المقطع العرضي المباشر بسلاسة على طوله، يُسمى التدفق بالتغير السلس.

في القسم المباشر 1 - 1 (الشكل 2.1) للتدفق الموحد، يتم استيفاء القانون الهيدروستاتيكي لتوزيع الضغط، أي.

(2.3)

أين ص أ، ص ب -على التوالي، الضغط في نقاط تعسفية أو في(مع الإحداثيات العمودية ض أ ، ض ب)هذا القسم؛ ز-تسارع السقوط الحر. في حالة التدفق المتغير بسلاسة، يتم تحقيق المساواة (2.3) تقريبًا.

تدفق السوائل عبر السطح سهي كمية السائل المتدفق عبر هذا السطح لكل وحدة زمنية. تدفق الحجم س،تدفق شامل س م> استهلاك الوزن ف زتحددها الصيغ

أين و ن- إسقاط السرعة على الوضع الطبيعي على السطح.

لو س- القسم المباشر إذن و ن = ش. للحصول على سائل متجانس

كم = rQ(2.5)

أرز. 2.1. المقطع العرضي المباشر للتدفق الموحد

متوسط ​​السرعة شيتم تحديده من المساواة

ش=س/ث.(2.6)

معادلة الاستمرارية لتدفق السوائل غير القابلة للضغط لها الشكل

س = ش 1 ق 1 = ش 2 ق 2 ,(2.7)

أين ش 1، ش 2 -متوسط ​​السرعات في الأقسام 1 - 1 و 2 - 2.

معادلة برنولي لتيار أولي من سائل لزج غير قابل للضغط ذو حركة ثابتة في مجال الجاذبية لها الشكل

أين ض 1، ض 2- المسافات من مراكز الأقسام الحية المختارة 1 - 1 و 2 - 2 إلى بعض المستوى الأفقي التعسفي ض = 0(الشكل 2.2)؛ ش 1، ش 2 -سرعة؛ ص1، ص2- الضغط في هذه الأقسام. ح 1-2- فقدان الضغط في المنطقة الواقعة بين الأقسام المختارة.

تعبر معادلة برنولي عن قانون حفظ الطاقة الميكانيكية. ضخامة

(2.9)

يسمى الضغط الكلي ويمثل الطاقة الميكانيكية المحددة (لكل وحدة جاذبية) للسائل في القسم قيد النظر؛ ض- الضغط الهندسي أو الطاقة المحتملة المحددة للموضع؛ ص / (RG)- الضغط البيزومتري أو طاقة الضغط المحتملة المحددة؛ ش 2 /(2 جرام)- ضغط السرعة أو الطاقة الحركية المحددة؛ ح 1-2 -فقدان الضغط، أي. جزء من الطاقة الميكانيكية المحددة التي تنفق على عمل قوى الاحتكاك في المنطقة الواقعة بين الأقسام 1 - 1 و 2 - 2 (انظر الشكل 2.2).

في حالة السائل المثالي ح 1-2 =0.

بالنسبة لتدفق متغير بسلاسة مع حركة ثابتة لسائل لزج غير قابل للضغط في مجال الجاذبية، فإن معادلة برنولي لها الشكل

أين ص 1 ، ص 2 -الضغط عند نقاط المقطع العرضي التعسفي 1 - 1 و 2 - 2 الإحداثيات ض 1و ض 2على التوالي (عادة ما يتم أخذ النقاط على محور التدفق)؛ ش 1، ش 2- متوسط ​​السرعات في هذه الأقسام؛ أ 1، أ 2- معاملات كوريوليس، مع مراعاة التوزيع غير المتساوي لسرعات جزيئات السائل في الأقسام؛ عندما تتدفق من خلال أنبوب أسطواني مستدير أ = 2لنظام التدفق الصفحي و أ » 1.1- للمضطرب. عند حل المشكلات العملية، يتم قبوله عادةً أ = 1.

عند استخدام معادلة برنولي (2.8) أو (2.10)، من الضروري أن نأخذ في الاعتبار أن أرقام المقاطع تزداد في اتجاه تدفق السائل. يتم اختيار الأقسام (التدفقات) التي تُعرف فيها أي من الكميات كأجزاء تصميمية ش 1، ش 2 (ش 1، ش 2)و ص 1، ص 2.

طائرة ض = 0قد يكون من المناسب وضعه بحيث يقع مركز أحد أقسام التدفق المحددة في هذا المستوى.

فقدان الرأس ح 1-2، لكل وحدة طول خط الأنابيب، تسمى المنحدر الهيدروليكي:

(2.11)

في حالة الحركة المنتظمة لسائل غير قابل للضغط

ط = ح ل -2 / لتر،(2.12)

أين ل- المسافة بين الأقسام المختارة.

عندما يتحرك السائل عبر خط أنابيب، يتم التمييز بين نوعين من خسائر الضغط: الخسائر على طول خط الأنابيب حد والخسائر في المقاومة المحلية حم. تشمل الخسائر على طول الطول الخسائر في المقاطع المستقيمة من خط الأنابيب، والخسائر الناجمة عن المقاومة المحلية تشمل الخسائر في أقسام خط الأنابيب حيث يتعطل تكوين التدفق الطبيعي (التمدد المفاجئ، والدوران، وصمامات الإغلاق، وما إلى ذلك).

أسئلة حول الموضوع 2.

1. ما هو تبسيط يسمى؟

2. هل يمكن أن يتدفق السائل عبر السطح الجانبي للأنبوب الحالي؟

3. ما يسمى المقطع العرضي المباشر للتدفق؟

4. كيف تختلف معادلة برنولي لتدفق التيار عن معادلة برنولي للتدفق؟

5. ما هو المنحدر الهيدروليكي؟

6. كيف يتم تحديد متوسط ​​معدل التدفق؟

7. ما هي العلاقة بين معدلات التدفق الحجمي والكتلي والوزني؟

8. كيف يتغير معدل التدفق ومتوسط ​​السرعة على طول التدفق غير المتساوي للسائل غير القابل للضغط؟

تعتبر الميكانيكا الحيوية البشرية جزءًا لا يتجزأ من العلوم التطبيقية التي تدرس حركة الإنسان.

طائرات.

لتعيين مواقع جسم الإنسان في الفضاء، وموقع أجزائه بالنسبة لبعضها البعض، يتم استخدام مفاهيم الطائرات والمحاور.

طائرة سهمية الشكليفصل بين نصفي الجسم الأيمن والأيسر. هناك حالة خاصة من المستوى السهمي هي المستوى المتوسط، فهو يمتد تمامًا في منتصف الجسم، ويقسمه إلى نصفين متماثلين. (اللون الأحمر في الشكل، المستوى السهمي)

الطائرة الأمامية- يفصل الجزء الأمامي من الجسم عن الجزء الخلفي. وهي تقع عموديا وموجهة من اليسار إلى اليمين. عمودي على المستوى السهمي (اللون الأزرق في الشكل، المستوى الإكليلي)

المستوى الأفقي- أو المستوى المستعرض، المتعامد مع الأولين والموازي لسطح الأرض، فهو يفصل الأجزاء العلوية من الجسم عن الأجزاء السفلية. (الأخضر في الشكل، المستوى المستعرض)

يمكن رسم هذه المستويات الثلاثة من خلال أي نقطة في جسم الإنسان. عندما يتقاطع مستويان متعامدان، يتشكل محور الدوران.

محاور الدوران:

محور رأسي- تتشكل عند تقاطع المستويين السهمي والأمامي. موجهة على طول جسم الشخص الواقف.

حول هذا المحور، من الممكن الكب والاستلقاء ودوران الجذع والرأس.

المحور الأمامي- تتشكل عند تقاطع المستويين الأمامي والأفقي. موجه من اليسار إلى اليمين أو من اليمين إلى اليسار. يحدث الانثناء والتمدد حول هذا المحور.

المحور السهمي- تتشكل عند تقاطع المستويين السهمي والأفقي. موجهة في الاتجاه الأمامي الخلفي. يحدث التقريب والتقريب والارتفاع والهبوط في لوحي الكتف والثني الجانبي للجذع حول هذا المحور.

لتحليل التمارين، من المهم جدًا معرفة أسماء الحركات وفهم المفاصل التي يتم تنفيذها فيها.

اسماء الحركات:

الاستلقاء - الدوران إلى الخارج

النطق - الدوران إلى الداخل

التقريب - التقريب، التقريب

تربية الاختطاف والاختطاف

محيط - دوران دائري.

الجزء المشترك/الجسم	الحركات المحتملة
العمود الفقري	المحور السهمي - الثني/التمدد الجانبي (الانحناء إلى الجانب) المحور الأمامي - الثني/التمدد المحور الرأسي - الدوران
المفاصل القصية الضلعية	بلا حراك
مفاصل رأس الأضلاع والمفاصل الضلعية المستعرضة	الدوران على طول محور الرقبة الضلعية. تتحرك الأضلاع العلوية بشكل رئيسي للأمام، والأضلاع السفلية تتحرك بشكل رئيسي إلى الجانبين.
المفصل القصي الترقوي	المحور السهمي - رفع/خفض حزام الكتف. المحور الأمامي - دوران الترقوة حول محورها المحور الرأسي - حركة حزام الكتف للأمام / للخلف
مفصل الكتف
مفصل المعصم	المحور السهمي - الإبعاد/التقريب المحور الأمامي - الانثناء/التمديد
مفصل الورك	المحور السهمي - الإبعاد/التقريب المحور الأمامي - الانثناء/التمديد المحور العمودي - الكب/الاستلقاء
مفصل الركبة	المحور الأمامي - الانثناء/التمديد المحور الرأسي - الدوران (فقط في وضع الانحناء)
مفصل الكاحل	المحور الأمامي - الانثناء/الامتداد

الحركات في المفاصل

الحركات العامة	طائرة	وصف	مثال
يقود	أمامي	الحركة موجهة من خط الوسط للجسم	اختطاف الساق عند مفصل الورك
جلب	أمامي	الحركة نحو الخط الأوسط للجسم	تقريب الساق عند مفصل الورك
انثناء	سهمي	تقليل الزاوية بين هيكلين	شد الساعد إلى الكتف، ولف الذراعين بالدمبل للعضلة ذات الرأسين
امتداد	سهمي	زيادة الزاوية بين هيكلين	- استقامة الذراع، والعودة إلى وضعية البداية في نفس التمرين
الدوران إلى الداخل	أفقي	دوران العظم حول محور عمودي باتجاه الخط الناصف للجسم	جمع يديك معًا على الكتلة العلوية
الدوران الخارجي	أفقي	دوران العظم حول محور عمودي في الاتجاه من الوسط. خطوط الجسم	الكعب للداخل وأصابع القدم للخارج
دوران كامل	جميع الطائرات	الدوران الكامل للطرف عند مفصل الكتف أو الورك	دوران دائري بالذراعين
حركات محددة
1. مفصل الكاحل
انثناء أخمصي	سهمي	سحب جورب	رفع العجل واقفاً
عطف ظهري	سهمي	جلب أصابع القدم إلى الساق	رفع الساق واقفاً (الحركة العكسية)
2. مفصل المعصم
النطق	أفقي	قم بتدوير كف الساعد إلى الأسفل	فك الجوز
الاستلقاء	أفقي	قم بتدوير كف الساعد لأعلى	الشد الجوز
3. الأكتاف
خفض	أمامي	الحركة الهبوطية لشفرات الكتف	تثبيت حزام الكتف، على سبيل المثال، عند أداء "الزاوية" على الساعدين
رفع	أمامي	الحركة الصعودية لشفرات الكتف، على سبيل المثال. مع تتغاضى	تمرين الضغط بالدمبل أثناء الجلوس (حركة تصاعدية)
تربية	أفقي	الحركة بعيدا عن العمود الفقري	صف الصدر الجالس (وضع البداية)
خلط	أفقي	الحركة نحو العمود الفقري	صف الصدر الجالس (الوضعية النهائية)
الدوران إلى الداخل	أمامي	تنحرف الحافة العلوية من لوحي الكتف إلى الخارج والحافة السفلية إلى الداخل	قبضة واسعة المنسدلة
الدوران الخارجي	أمامي	تنحرف الحافة العلوية لشفرات الكتف إلى الداخل والحافة السفلية إلى الخارج
4. مفصل الكتف
الاختطاف الأفقي/التمديد	أفقي	حركة الذراع المرفوعة إلى الجانب للخلف	رفع الذراعين أثناء الاستلقاء على المقعد
التقريب الأفقي / الانثناء	أفقي	حركة الذراع المرفوعة إلى الجانب للأمام	نفس التمرين، العودة إلى وضع البداية
5. العمود الفقري
الانحناء الجانبي	أمامي	انحراف الجسم من المحور الرأسي إلى الجانب	الانحناءات الجانبية أثناء الجلوس على كرة الجمباز

أثناء التدريب، يتم تدمير العضلات، ثم تمر بمراحل التعافي.

وفقا للبيانات العلمية، هناك ثلاث مراحل رئيسية للتعافي بعد التدريب:

· المرحلة الأولى هي مرحلة التعافي، وفيها يتم إصلاح الأنسجة، وخلال هذه الفترة يتم استعادة الوظيفة إلى مستواها الأصلي

· المرحلة الثانية - التعويض الفائق، حيث يتم ملاحظة زيادة الأداء، والتي يمكن أن تتجاوز المستوى الأولي بنسبة 10 - 20٪

· المرحلة الثالثة – مرحلة العودة التدريجية إلى المستوى الأصلي للأداء.

لحل المشكلة مع عدد من المعلمات، والتي يحدث التعويض الفائق عنها في لحظات مختلفة، يقترح تقسيم البرنامج التدريبي إلى دورات صغيرة، حيث تكون كل دورة صغيرة مسؤولة عن تطوير معلمة معينة. الحل الأبسط هو تدريب الانقساموالتي ينبغي تنفيذها في أوضاع شدة مختلفة. أي أنه يجب تدريب كل مجموعة عضلية بدرجات شدة متفاوتة من جلسة إلى أخرى: خفيفة – متوسطة – عالية – وهكذا. بفضل هذا النهج، من الممكن الحفاظ على معلمات مختلفة في مرحلة التعويض ومنع تطور التكيف مع الأحمال.

هضبة التدريب- هذه حالة من جسم الرياضي يتوقف فيها نمو بعض المعايير البدنية (القوة، وكتلة العضلات، والقدرة على التحمل، وما إلى ذلك) نتيجة للتكيف العضلي مع الأحمال النمطية. لقد ثبت بوضوح أن تضخم العضلات لا يحدث إلا إذا كان العامل المحفز غير مألوف للعضلات. "العامل غير العادي" يعني الحمل الزائد أو الحمل الذي يتجاوز المستوى السابق. لإنشاء حمل زائد في كمال الأجسام، يتم استخدام تقنية بسيطة: زيادة الأوزان تدريجيًا في كل تمرين.