چرخش یکنواخت کشتی حول یک محور عمودی. روش چرخش. چرخش حول محور عمودی آموزش عالی حرفه ای

روش چرخش چرخش حول محور عمودی

نام پارامتر	معنی
موضوع مقاله:	روش چرخش چرخش حول محور عمودی
روبریک (دسته موضوعی)	زمين شناسي

پیش بینی ها با علامت های عددی. روش های تبدیل ترسیم

هنگام حل مسائل متریک، در درجه اول مربوط به تعیین مقادیر زوایای خطی، ابعاد واقعی شکل های مسطح، و همچنین هنگام حل بسیاری از مسائل موقعیتی دیگر، تغییر موقعیت جسم در فضا بسیار مهم می شود. بدون اعوجاج، به عنوان مثال در اندازه طبیعی، بر روی صفحه برآمدگی قرار می گیرد. در پیش بینی های دارای علائم عددی، روش چرخش از این نظر راحت تر است.

ماهیت روش چرخش اساساً این است که مکان شکل تصویر شده با چرخش آن حول یک محور خاص تغییر می کند تا شکل نسبت به صفحه طرح ریزی موقعیت مناسبی برای حل مسئله بگیرد. هنگام حل مسائل با استفاده از روش چرخش، یادآوری نکات زیر بسیار مهم است (شکل 4.1):

برنج. 4.1 شکل. 4.2

1) نقطه A در حین چرخش حول یک محور خاص مندر صفحه T حرکت می کند، که موافقیم صفحه چرخش نامیده شود و عمود بر این محور قرار دارد.

2)مسیر نقطه دایره ای است که مرکز آن نقطه K تعریف می شود . تقاطع صفحه T با محور چرخش.

3) شعاع AKدایره عمود بر محور چرخش است. هنگام چرخش یک نقطه که در(شکل 4.2) حول محور عمودی نقطه دایره ای به شعاع در صفحه افقی Г را توصیف می کند. VC،که بدون اعوجاج بر روی صفحه طرح پو پرتاب می شود. در صورت نکته که درحول یک محور بچرخد منبا زاویه b، سپس برآمدگی نقطه روی پلان در امتداد یک قوس دایره ای به همان زاویه حرکت می کند و موقعیت را می گیرد. ب 2. در شکل 4.3 مورد چرخش نقطه را در نظر می گیرد آحول محور عمودی منتا زمانی که با صفحه S تراز شود. نقطه A متعلق به صفحه S خواهد بود، مشروط بر اینکه، هنگام چرخش، معلوم شود که در یک صفحه افقی با همان علامت عددی نقطه قرار دارد. آ.

خط تقاطع صفحه چرخش Г را با صفحه Σ ایجاد می کنیم - h 5.5از مرکز چرخش نقطه K 5.5 کمانی دایره ای به شعاع K 5.5 A 5.5 می کشیم. تا تقاطع با افقی h 5.5. Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ، نقطه آپس از چرخش، موقعیت A 5.5 و A 5.5 را می گیرد.

در شکل 4.4 مورد چرخش صفحه Λ در نظر گرفته شده است (t ∩ن) حول محور عمودی منتا زمانی که با یک نقطه مشخص تراز شود اف.صفحه Λ از نقطه عبور خواهد کرد افمشروط بر اینکه خط افقی آن با علامت 5 متر پس از پیچ از این نقطه عبور کند. همچنین توجه داشته باشید که وقتی هواپیما حول محور می چرخد منزاویه تابش آن مقدار آن را تغییر نخواهد داد. داشتن خطوط مستقیم درون یابی تیو پ،ما یک صفحه افقی از صفحه Λ با ارتفاع 5 متر می سازیم که وقتی صفحه بچرخد در یک صفحه افقی که ارتفاع آن 5 متر است حرکت می کند. ساعت 5نقطه را پیدا کنید E،نزدیکترین به محور چرخش من.قطعه EK شعاع دایره ای است که نقطه در امتداد آن قرار دارد Eهنگام چرخش حول یک محور حرکت می کند من. از نقطه F 5 , مماس بر دایره بکشید - h 5. مماس ساعت 5برآمدگی صفحه افقی مورد نظر است که از نقطه عبور می کند افپس از چرخش هواپیما از طریق یک زاویه γ. پیش بینی خطوط متقاطع تیو پبر اساس شرایطی ساخته می‌شوند که صفحه چرخیده، بزرگی زاویه برخورد را حفظ کند. لازم به ذکر است که مشکل راه حل دوم دارد، زیرا از طریق نقطه F 5می توانید مماس دوم را بر دایره رسم کنید پ.

روش چرخش چرخش حول محور عمودی - مفهوم و انواع. طبقه بندی و ویژگی های دسته "روش چرخش. چرخش حول محور عمودی" 2017، 2018.

وزارت آموزش و پرورش و علوم فدراسیون روسیه

آژانس فدرال آموزش

موسسه آموزشی دولتی

آموزش عالی حرفه ای

"تکنیکال نفت دولتی UFA

دانشگاه"

اداره آب و فاضلاب

باقی مانده نسبی مایع

در یک استوانه که حول یک محور عمودی می چرخد

راهنمای آموزشی و روش شناختی برای اجرا

کار آزمایشگاهی شماره 2

در رشته "هیدرولیک"

برای دانشجویان رشته های تخصصی

270112 "تامین آب و فاضلاب"

270102 «ساخت و ساز صنعتی و عمرانی»

270205 "بزرگراه"

همه اشکال آموزش

کتابچه راهنمای آموزشی و روش شناختی مطابق با برنامه کاری فعلی رشته "هیدرولیک" تهیه شده است و هدف آن توسعه مهارت های کار مستقل دانش آموزان است.

این راهنمای آموزشی دانش آموزان را با مفاهیم اولیه بخش "هیدروستاتیک" آشنا می کند

گردآوری شده توسط Lapshakova I.V.، دانشیار، کاندیدای علوم. فن آوری علوم

داور Martyashova V.A.، دانشیار، کاندیدای علوم فن آوری علوم

© دانشگاه فنی نفت دولتی اوفا، 2012

1. اطلاعات عمومی

استراحت نسبی مایع در مخازن دوار اغلب در عمل مشاهده می شود (مثلاً در جداکننده ها و سانتریفیوژهایی که برای جداسازی مایعات استفاده می شوند و همچنین در دستگاه هایی برای تعیین و تنظیم سرعت). در این مورد، به عنوان یک قاعده، دو نوع مشکل حل می شود. اولین کار مربوط به محاسبه استحکام دیواره رگ است. برای این کار باید قانون توزیع فشار در مایع را بدانید. وظیفه دوم مربوط به محاسبه حجم و ابعاد کلی یک ظرف است (مثلاً یک سرعت سنج مایع). در این حالت باید بتوانید مختصات نقاط روی سطح آزاد را محاسبه کنید.

مایع در یک استوانه است که حول یک محور عمودی با سرعت زاویه ای w می چرخد.

با چرخش یکنواخت یک استوانه با مایع حول یک محور عمودی، پس از مدتی مایع به همراه ظرف شروع به چرخش می کند، یعنی. به حالت آرامش نسبی می رسد. در این حالت هیچ جابجایی ذرات مایع نسبت به یکدیگر و دیواره های استوانه وجود ندارد و کل جرم مایع با استوانه به صورت جسم جامد می چرخد.

برای حل این مشکلات از یک سیستم مختصات مستطیلی که به طور صلب به سیلندر متصل است استفاده می کنیم. ابتدا آن را در نقطه تقاطع پایین سیلندر با محور آن قرار می دهیم. اجازه دهید معادله اصلی هیدرواستاتیک را به شکل دیفرانسیل برای سیال اعمال کنیم:

جایی که dP- اختلاف فشار کل در یک نقطه مشخص؛

X، Y، Z- پیش بینی نیروهای جرم واحد (پیش بینی شتاب ها) بر روی محورهای مختصات مربوطه.

r– چگالی مایع

اجازه دهید ذره A را در یک سیال در حال چرخش (شکل 1) که در یک فاصله قرار دارد، بگیریم rاز محور چرخش سیلندر. روی این ذره عمود بر محور زنیروی گریز از مرکز اینرسی با شتاب عمل می کند w 2 r، که بر روی محور قرار می گیرد ایکس

شکل 1 - نمودار طراحی

برای محور هم همینطور OU

شتاب در امتداد محور OZ عمل می کند Z=-g

بیایید مقادیر یافت شده را جایگزین کنیم X، Y، Zدر معادله (1)

با ادغام (2)، پیدا می کنیم

(3)

با فرض، از بیان (3) معادله سطوح ایزوباریک بدست می آوریم

. (4)

همانطور که مشاهده می شود، این سطوح پارابولوئیدهای چرخشی متجانس با محور Z هستند که فشار در تمام نقاط آن ثابت است. به چنین سطوحی سطوح هموار می گویند. یکی از آنها سطح آزاد مایع است. اجازه دهید مختصات راس پارابولوئید سطح آزاد را با z 0 نشان دهیم (شکل 1 را ببینید). از آنجایی که در راس پارابولوئید

معادله سطح آزاد به شکل نوشته خواهد شد

, (5)

جایی که z sp- مختصات سطح آزاد مایع.

با توجه به اینکه

,

. (6)

,

ارتفاع پارابولوئید

سرعت چرخش زاویه ای

با جایگزینی (8) به عبارت (7) تعداد دورها را می یابیم

بنابراین، سیلندر ضربه‌ای که تا حدی با مایع پر شده است، می‌تواند به‌عنوان شمارنده چرخش (تاکومتر) استفاده شود.

این قبیل تاکومترهای مایع قبل از ایجاد تاکومترهای الکتریکی و الکترونیکی بسیار گسترده بودند که دارای مزایای متعددی نسبت به نوع مایع بودند.

اگر فشار خارجی در سیلندر برابر باشد p 0سپس، تنظیم در معادله (3)

ثابت ادغام را پیدا کنید

سپس قانون توزیع فشار در مایع با فرمول بیان می شود

. (10)

برای یک نقطه دلخواه M واقع در زیر مختصات z 0، فشار تعیین خواهد شد

,

از آنجایی که ارزش ، برابر با h m (به شکل 1 مراجعه کنید)، نشان دهنده عمق غوطه ور شدن نقطه M در زیر سطح آزاد است، سپس می توانیم بنویسیم.

, (11)

آن ها در این مورد، قانون خطی (هیدرواستاتیک) توزیع فشار در عمق، که از یک سطح منحنی و آزاد اندازه گیری می شود، معتبر است.

2. هدف از کار

2.1. مشاهده بصری شکل سطح آزاد یک مایع در یک استوانه در حال چرخش.

2.2. مطالعه قوانین استراحت نسبی لازم برای طراحی سانتریفیوژها، سرعت سنج مایع و سایر وسایل.

2.3. ارزیابی دقت قرائت سرعت سنج مایع.

3. شرح نصب آزمایشی

نصب (شکل 2) از یک سیلندر شیشه ای تشکیل شده است , در نگهدارنده 1 قرار داده شده است. سیلندر از طریق یک گیربکس تسمه V از یک موتور الکتریکی به چرخش هدایت می شود که از طریق یک رئوستات به شبکه الکتریکی متصل می شود که به شما امکان می دهد سرعت موتور را تغییر دهید. در کنار سیلندر یک خط کش مختصات 3 با سوزن اندازه گیری متحرک 4 وجود دارد که با کمک آن مختصات اندازه گیری می شود. z nو z 0. یک فرکانس متر برای تعیین تعداد دور سیلندر نصب شده است. علاوه بر این، تعداد دورها را می توان با تعداد کلیک هایی که سوزن 5 هنگام لمس برآمدگی روی دیسک 6 ایجاد می کند، تعیین کرد.

شکل 2 - نمودار نصب

4. سفارش کار

4.1. سیلندر را با مایع رنگی تقریباً به اندازه 1/3 ارتفاع آن پر کنید.

4.2. شعاع سیلندر R و سطح مایع موجود در آن را اندازه بگیرید z n.

4.3. موتور را روشن کنید. از موتور رئوستات برای تنظیم سرعت سیلندر استفاده کنید که در آن ارتفاع پارابولوئید حداکثر باشد. در این مورد، باید مطمئن شوید که قسمت بالای پارابولوئید با پایین سیلندر تماس نداشته باشد یا آب از بالای آن سرریز نشود.

4.4. صبر کنید (خیلی مهم است که در اینجا عجله نکنید، در غیر این صورت دقت اندازه گیری ها کم خواهد بود) تا زمانی که بقیه مایع در سیلندر برقرار شود، یعنی. ارتفاع پارابولوئید تغییر نخواهد کرد و مختصات را اندازه گیری می کند z 0با استفاده از خط کش مختصات

4.5. تعداد دورها را با خواندن شمارنده یا تعداد کلیک ها در واحد زمان تعیین کنید.

4.6. با استفاده از رئوستات دور موتور را کمی کاهش دهید. اندازه گیری ها را طبق نقاط 4.4 و 4.5 تکرار کنید.

4.7. 5-6 آزمایش را با سرعت های مختلف انجام دهید.

4.8. نتایج اندازه گیری را در جدول وارد کنید.

5. فرمول های محاسبه

5.1. تفاوت در قرائت را تعیین کنید z n – z 0.

6.2. تعداد دورها را با استفاده از فرمول (9) تعیین کنید.

6.3. تعداد دورهای سیلندر را از روی کلیک ها محاسبه کنید (دور شمارنده).

6.4. خطا را با مقایسه تعداد دور محاسبه شده تعیین کنید , با p اندازه گیری شده:

6.5. نتایج محاسبات را در جدول وارد کنید.

میز 1

نتایج محاسبات

6.1. هدف کار را بنویسید.

6.2. نصب را ترسیم و شرح دهید.

6.3. فرمول های محاسباتی را بنویسید.

6.4. یک جدول کامل از مشاهدات و محاسبات ارائه دهید.

6.5. با ارزیابی خطا در اندازه گیری سرعت با سرعت سنج مایع، در مورد کار انجام شده نتیجه گیری کنید.

7. سوالات خودآزمایی

7.1. آرامش نسبی چیست؟

7.2. چه نیروهایی بر سیالی که در حالت استراحت نسبی در استوانه ای است که حول محور عمودی می چرخد، وارد می شود؟

7.3. معادله پایه هیدرواستاتیک را به صورت دیفرانسیل بنویسید. چه اتفاقی افتاده است X، Y، Z?

7.4. واحد نیروی جرم چیست؟ معنای فیزیکی چیست؟

7.5. چرا هنگام ارزیابی X، Y، Zآیا ما شتاب کوریولیس را در نظر نمی گیریم؟

7.6. سطح صاف چیست؟

7.7. معادله دیفرانسیل سطح آزاد مایع را بنویسید؟

7.8. نحوه تعیین فشار در هر نقطه از مایع واقع در زیر سطح آزاد در ظرفی که حول یک محور عمودی می چرخد

7.9. اگر با تعداد دور ثابت، جیوه را جایگزین آب کنیم، شکل سطح آزاد چگونه تغییر خواهد کرد. بنزین، روغن ماشین چسبناک؟ ویسکوزیته و چگالی مایع چه تأثیری بر شکل سطح آزاد دارد؟

7.10. قانون استراحت نسبی در کجای فناوری اعمال می شود؟ چه پارامترهای دستگاه را می توان با استفاده از این الگوها محاسبه کرد؟

7.11. شکل سطح آزاد در یک سیلندر در حال چرخش پر از مایع و بسته چگونه خواهد بود؟ چگونه فشار در امتداد کف و درب چنین سیلندری توزیع می شود؟

7.12. چگونه فشار را در هر نقطه از یک جرم حلقوی چرخان مایع که بین دو سطح استوانه ای قرار دارد تعیین کنیم؟

کتابشناسی - فهرست کتب

1. Shterenlikht, D.V. Hydraulics [متن]: کتاب درسی. برای دانشگاه ها / D. V. Shterenlikht. - ویرایش سوم، بازنگری شده. و اضافی - M.: KolosS, 2007. - 656 p. : مریض - (کتاب درسی و کمک آموزشی برای دانشجویان).

مفاصل با تعداد و شکل سطوح مفصلی استخوان ها و دامنه حرکات ممکن متمایز می شوند، یعنی. با تعداد محورهایی که حرکت در اطراف آنها ممکن است رخ دهد. بنابراین، با توجه به تعداد سطوح، مفاصل به ساده (دو سطح مفصلی) و پیچیده (بیش از دو) تقسیم می شوند.

بر اساس ماهیت تحرک، مفاصل تک محوری (با یک محور چرخش - به شکل بلوک، به عنوان مثال، مفاصل بین فالانژیال انگشتان)، دو محوری (با دو محور - بیضی) و سه محوری (توپ و سوکت) وجود دارد.

در یک مفصل کروی، یکی از سطوح یک سر کروی و محدب را تشکیل می دهد، دیگری - یک حفره مفصلی مقعر.

از نظر تئوری، حرکت می تواند حول محورهای زیادی مطابق با شعاع توپ رخ دهد، اما عملاً در بین آنها معمولاً 3 محور اصلی عمود بر یکدیگر و در مرکز سر متقاطع وجود دارد:

1. عرضی ( جلویی ) که وقتی قسمت متحرک با صفحه فرونتال زاویه تشکیل می دهد، به سمت جلو باز می شود و وقتی زاویه پشت باز است، خم شدن اطراف آن رخ می دهد.

2. محور قدامی خلفی (ساژیتال) که حول آن ابداکشن و اداکشن رخ می دهد.

3. عمودی که چرخش به داخل و خارج حول آن رخ می دهد. هنگام حرکت از یک محور به محور دیگر، یک حرکت دایره ای به دست می آید.

مفصل گوی و سوکت شل ترین در بین همه مفاصل است. از آنجایی که میزان حرکت به تفاوت در نواحی سطوح مفصلی بستگی دارد، حفره مفصلی در چنین مفصلی در مقایسه با اندازه سر کوچک است. مفاصل توپ و سوکت معمولی دارای رباط های کمکی کمی هستند که آزادی حرکت آنها را تعیین می کند.

نوعی اتصال توپی و سوکتی، مفصل فنجانی است. حفره مفصلی آن عمیق است و قسمت اعظم سر را می پوشاند. در نتیجه، حرکت در چنین مفصلی نسبت به یک مفصل توپ و سوکت معمولی کمتر آزاد است.

مفصل شانهاستخوان بازو و از طریق آن کل اندام فوقانی آزاد را با کمربند اندام فوقانی به ویژه با کتف متصل می کند. سر استخوان بازو که در تشکیل مفصل شرکت می کند به شکل توپ است. حفره مفصلی کتف که با آن مفصل می شود یک حفره صاف است. در امتداد محیط حفره یک لب مفصلی غضروفی وجود دارد که بدون کاهش تحرک حجم حفره را افزایش می دهد و همچنین ضربه ها و شوک ها را هنگام حرکت سر نرم می کند. کپسول مفصلی مفصل شانه روی کتف به لبه استخوانی حفره گلنوئید متصل می شود و با پوشاندن سر استخوان بازو به گردن آناتومیک ختم می شود. به عنوان یک رباط کمکی از مفصل شانه، یک بسته نرم افزاری کمی متراکم تر از الیاف وجود دارد که از پایه فرآیند کوراکوئید امتداد یافته و در کپسول مفصلی بافته می شود. به طور کلی مفصل شانه رباط واقعی ندارد و توسط عضلات کمربند اندام فوقانی تقویت می شود. این شرایط، از یک سو، مثبت است، زیرا به حرکات گسترده مفصل شانه کمک می کند، که برای عملکرد دست به عنوان اندام زایمان ضروری است. از طرفی تثبیت ضعیف در مفصل شانه یک نقطه منفی است که باعث دررفتگی مکرر در آن می شود.

مفصل شانه که نمایانگر یک مفصل چند محوری معمولی توپ و سوکت است، با تحرک زیاد مشخص می شود. حرکات حول سه محور اصلی پیشانی، ساژیتال و عمودی انجام می شود. حرکات دایره ای نیز وجود دارد. هنگام حرکت در اطراف محور جلویی، بازو خم شدن و اکستنشن ایجاد می کند. ابداکشن و اداکشن حول محور ساژیتال اتفاق می افتد. اندام حول محور عمودی به سمت بیرون و داخل می چرخد. خم شدن و ربودن بازو، همانطور که در بالا ذکر شد، فقط تا سطح شانه ها امکان پذیر است، زیرا حرکت بیشتر توسط کشش کپسول مفصلی و حمایت انتهای فوقانی استخوان بازو به داخل قوس مهار می شود. اگر حرکت بازو بالاتر از افقی ادامه یابد، دیگر این حرکت در مفصل شانه انجام نمی شود، بلکه کل اندام همراه با کمربند اندام فوقانی حرکت می کند و کتف با تغییر زاویه تحتانی به سمت جلو می چرخد ​​و به سمت جانبی

دست انسان بیشترین آزادی حرکت را دارد. آزاد کردن دست گامی تعیین کننده در روند تکامل انسان بود.

عکسبرداری با اشعه ایکس از مفصل شانه حفره گلنوئیدالیس را نشان می دهد که شکل یک عدسی دو محدب با دو کانتور دارد: عدسی داخلی، مربوط به نیم دایره قدامی حفره گلنوئیدالیس، و جانبی، مطابق با نیم دایره خلفی آن. با توجه به ویژگی های تصویر اشعه ایکس، کانتور داخلی ضخیم تر و واضح تر می شود، در نتیجه تصور یک نیمه حلقه ایجاد می شود که نشانه طبیعی بودن است. سر استخوان بازو در رادیوگرافی خلفی در قسمت تحتانی آن بر روی حفره گلنوئیدالیس قرار گرفته است. کانتور آن به طور معمول صاف، شفاف، اما نازک است.

مفصل ران. مفصل ران یک مفصل گوی و کاسه ای است، توانایی انجام حرکات زیادی را دارد، ثبات مشخصی دارد و نقش اصلی را در حفظ وزن و حرکت بدن ایفا می کند. سر استخوان ران که روی یک گردن کشیده قرار دارد، عمیقاً به داخل استابولوم نفوذ می کند که از اتصال ایلیوم، ایسکیوم و استخوان های شرمگاهی لگن تشکیل شده است. استابولوم توسط یک لب فیبروغضروفی عمیق تر می شود که یک "یقه" در اطراف سر استخوان ران ایجاد می کند. رباط عرضی از طریق شکاف در قسمت تحتانی لب (بریدگی استابولوم) امتداد می یابد، بنابراین منفذی را تشکیل می دهد که از طریق آن رگ های خونی به داخل حفره مفصل عبور می کنند. غضروف مفصلی استابولوم نعل اسبی است و به سمت پایین باز می شود. کف استابولوم با بافت چربی پر شده است. دویدن در داخل مفصل رباط گرد است که از رباط عرضی شروع شده و به حفره سر استخوان ران می چسبد. رباط گرد حامل رگ های خونی است و وظیفه اصلی آن تغذیه قسمت مرکزی سر استخوان ران است. سینوویوم کپسول، لابروم و پد چربی را می پوشاند، اما رباط گرد را شامل نمی شود. مفصل ران توسط یک کپسول فیبری قوی احاطه شده است که توسط چندین رباط نیز تقویت می شود: در جلو - ایلیوفمورال (قوی ترین رباط بدن انسان)، در زیر - پوبوفمورال، در پشت - ایسکیوفمورال. چندین کیسه در اطراف مفصل وجود دارد: بین تروکانتر بزرگ استخوان ران و عضله سرینی ماکسیموس - تروکانتر بزرگتر، بین سطح قدامی کپسول و عضله ایلیوپسواس - ایلیوپکتینوس، بالای توبروزیته ایسکیوم و عصب سیاتیک. - ایسکیوگلوتئال در برخی موارد بورس ایلیوپکتینال با حفره مفصل ارتباط برقرار می کند. در مجاورت مفصل ران، بسته عصبی عروقی از جلو و عصب سیاتیک از پشت عبور می کند.

از آنجایی که مفصل ران یک مفصل کروی از نوع ارگانیک (مفصل فنجانی شکل) است، امکان حرکت حول سه محور اصلی: فرونتال، ساژیتال و عمودی را فراهم می کند. حرکت دایره ای نیز امکان پذیر است.

عکس‌برداری با اشعه ایکس از مفصل ران در برجستگی‌های مختلف به طور همزمان تصویری از استخوان‌های لگن و ران با تمام جزئیات آناتومیکی ارائه می‌دهد.

حفره گلنوئید از نظر رادیوگرافی به یک طبقه و یک سقف تقسیم می شود. پایین حفره در سمت داخلی توسط یک پاکسازی مخروطی شکل محدود شده است که مربوط به قسمت قدامی بدن ایسکیوم است. سقف حفره گلنوئید گرد است. سر مفصلی شکلی گرد و خطوط صاف دارد.



در مورد چرخش یکنواخت یک کشتی استوانه ای حول یک محور عمودی با سرعت زاویه ای co (شکل 1.5)، بردار تنش نیروهای جرمی

و معادله اویلر (1.10) شکل دارد

dp = r[w 2 (xdx +ydy) – gdz] = r (w 2 rdr – gdz).(1.52)

معادله سطح آزاد (p = p 0)

(1.53)

معادله هر سطح ایزوباریک (ر= نتیجه)

(1.54)

جایی که z 0- مختصات نقطه تقاطع سطح آزاد با محور چرخش.

سطوح ایزوباریک پارابولوئیدهای چرخشی هستند که محور آنها با محور منطبق است. اونس، و رئوس در امتداد این محور جابه جا می شوند. شکل سطوح ایزوباریک به چگالی مایع بستگی ندارد.

ارتفاع پارابولوئید سطح آزاد (R -شعاع کشتی)

H = w 2 R 2 / 2g.(1.55)

هماهنگ كردن z 0راس آن با حجم مایع موجود در ظرف تعیین می شود. اگر سطح اولیه در رگ h 0 ,که

z 0 = h -(1.56)

جایی که h 1 = h 0 –z 0 = H/2.

قانون توزیع فشار در مایع

(1.57)

برنج. 1.5. یک ظرف استوانه ای با مایعی که با سرعت زاویه ای ثابت می چرخد

تغییر فشار عمودی ( ساعت- عمق نقطه زیر سطح آزاد):

Р = Р 0 + r gh،

آن ها مانند یک کشتی ساکن.

سوالات موضوع 1.6.

1 . وقتی سیال در حال استراحت نسبی است چه نیروهایی روی آن وارد می شود؟

2. شکل سطوح ایزوباریک در مایع و معادله ای که آنها را برای حرکت مستطیل یک کشتی با شتاب ثابت توصیف می کند چگونه است؟

3. شکل سطوح ایزوباریک در مایع و معادله ای که آنها را توصیف می کند زمانی که ظرف با سرعت زاویه ای ثابت و محور چرخش عمودی می چرخد ​​چگونه است؟

3- قانون توزیع فشار عمودی در مایع در حالت استراحت نسبی چیست؟

مفاهیم اساسی سینماتیک و دینامیک سیالات

سرعت یک ذره سیال به مختصات بستگی دارد x، y، zاز این ذره و زمان تی،آن ها

تراکم rو فشار آرهمچنین تابع مختصات و زمان هستند

r = r(x، y، z، t); p = p (x، y، z، t).

اگر ویژگی های جریان به زمان بستگی نداشته باشد، به عنوان مثال. فقط از نقطه ای به نقطه دیگر می تواند تغییر کند، سپس جریان را ثابت می نامند. اگر در یک نقطه معین از فضا ویژگی های جریان با زمان تغییر کند، جریان ناپایدار نامیده می شود.

خط جریان خطی است که در هر نقطه آن بردار سرعت به صورت مماس بر این خط هدایت می شود. معادلات خطوط جریان شکل دارند

(2.1)

جایی که و x، و y، u z- اجزای بردار سرعت .

مجموعه ای از خطوط جریانی که از یک حلقه بسته عبور می کنند L،یک سطح لوله ای شکل می دهد - یک لوله جریان. مایع داخل لوله فعلی یک جریان را تشکیل می دهد. اگر مدار Lکوچک است، سپس لوله و جریان فعلی را ابتدایی می نامند.

مقطع جریان س، عادی در هر نقطه از خطوط جریان، بخش زنده نامیده می شود.

ناحیه ای از فضا با ابعاد محدود که توسط یک سیال متحرک اشغال شده است، جریان نامیده می شود. یک جریان معمولاً به عنوان مجموعه ای از جریان های ابتدایی در نظر گرفته می شود. مقطع زنده جریان به همان روشی که در مورد جریان ابتدایی تعیین می شود.

شعاع هیدرولیک آر g از بخش زنده به عنوان نسبت مساحت بخش زنده تعریف می شود سبه محیط خیس شده ج، یعنی

آرجی = s/c. (2.2)

زیر محیط خیس شده جبه قسمتی از بخش آزاد هندسی اطلاق می شود که در امتداد آن مایع با دیواره های جامد تماس پیدا می کند.

اگر شکل و مساحت سطح مقطع زنده در طول جریان تغییر نکند، جریان را یکنواخت می نامند. در غیر این صورت، جریان ناهموار نامیده می شود. در حالتی که سطح مقطع زنده در طول آن به آرامی تغییر می کند، جریان به طور هموار متغیر نامیده می شود.

در بخش زنده 1 - 1 (شکل 2.1) یک جریان یکنواخت، قانون هیدرواستاتیک توزیع فشار برآورده می شود، یعنی.

(2.3)

جایی که p A, p B -به ترتیب فشار در نقاط دلخواه آو که در(با مختصات عمودی z a، z b)این بخش؛ g-شتاب سقوط آزاد در مورد یک جریان هموار متغیر، برابری (2.3) تقریباً برآورده می شود.

جریان سیال از طریق سطح سمقدار سیالی است که در واحد زمان از این سطح می گذرد. جریان حجم س،جریان جرمی Q M> مصرف وزن q Gتوسط فرمول ها تعیین می شود

جایی که و n- طرح ریزی سرعت بر روی نرمال به سطح s.

اگر س- بخش زنده، پس و n = u. برای یک مایع همگن

Q m = rQ(2.5)

برنج. 2.1. مقطع زنده جریان یکنواخت

سرعت متوسط تواز برابری تعیین می شود

u=Q/s.(2.6)

معادله پیوستگی برای یک جریان سیال تراکم ناپذیر شکل دارد

Q = u 1 s 1 = u 2 s 2 ،(2.7)

جایی که u 1، u 2 -سرعت متوسط ​​در بخش ها 1 - 1 و 2 - 2.

معادله برنولی برای یک جریان اولیه سیال تراکم ناپذیر چسبناک با حرکت ثابت در میدان گرانش به شکل

جایی که z 1، z 2- فواصل از مراکز بخش های زنده انتخاب شده 1 - 1 و 2 - 2 به برخی از سطوح افقی دلخواه z = 0(شکل 2.2)؛ u 1، u 2 -سرعت؛ P1, P2- فشار در این بخش ها؛ ساعت 1-2- کاهش فشار در ناحیه بین بخش های انتخاب شده.

معادله برنولی قانون بقای انرژی مکانیکی را بیان می کند. اندازه

(2.9)

فشار کل نامیده می شود و انرژی مکانیکی ویژه (در واحد گرانش) سیال در بخش مورد نظر را نشان می دهد. z- فشار هندسی یا انرژی پتانسیل خاص موقعیت؛ p/(rg)- فشار پیزومتریک یا انرژی پتانسیل خاص فشار. u 2 / (2 گرم)- فشار سرعت یا انرژی جنبشی خاص؛ ساعت 1-2 -کاهش فشار، یعنی بخشی از انرژی مکانیکی ویژه ای که صرف کار نیروهای اصطکاک در ناحیه بین بخش ها می شود 1 - 1 و 2 - 2 (شکل 2.2 را ببینید).

در مورد یک مایع ایده آل h 1-2 = 0.

برای یک جریان هموار متغیر با حرکت ثابت یک سیال تراکم ناپذیر چسبناک در میدان گرانش، معادله برنولی به شکل

جایی که p 1 , p 2 -فشار در نقاط مقطع دلخواه 1 - 1 و 2 - 2 مختصات z 1و z 2به ترتیب (معمولاً نقاط روی محور جریان گرفته می شود). u 1، u 2- سرعت متوسط ​​در این بخش ها؛ a 1، a 2- ضرایب کوریولیس، با در نظر گرفتن توزیع نابرابر سرعت ذرات مایع در مقاطع. هنگام عبور از یک لوله استوانه ای گرد a = 2برای رژیم جریان آرام و a » 1.1- برای آشفته؛ هنگام حل مسائل عملی معمولاً پذیرفته می شود a = 1.

هنگام استفاده از معادله برنولی (2.8) یا (2.10)، باید در نظر داشت که اعداد بخش در جهت جریان سیال افزایش می یابد. بخش هایی (جریان ها) که هر یک از کمیت ها در آنها مشخص است، به عنوان بخش های طراحی انتخاب می شوند u 1 , u 2 (u 1 , u 2)و r 1، r 2.

سطح z = 0می توان آن را طوری قرار داد که مرکز یکی از بخش های جریان انتخاب شده در این صفحه قرار گیرد.

از دست دادن سر ساعت 1-2در واحد طول خط لوله، شیب هیدرولیک نامیده می شود:

(2.11)

در صورت حرکت یکنواخت یک سیال تراکم ناپذیر

i = h l -2 / l،(2.12)

جایی که ل- فاصله بین بخش های انتخاب شده

هنگامی که سیال از طریق یک خط لوله حرکت می کند، دو نوع افت فشار متمایز می شود: تلفات در طول خط لوله. ساعت d و تلفات در مقاومت های محلی ساعت m. تلفات در طول طول شامل تلفات در بخش های مستقیم خط لوله و تلفات ناشی از مقاومت موضعی شامل تلفات در بخش هایی از خط لوله است که در آن پیکربندی جریان عادی مختل شده است (انبساط ناگهانی، چرخش، شیرهای خاموش و غیره).

سوالات موضوع 2.

1. استریم لاین چیست؟

2. آیا مایع می تواند از سطح جانبی لوله جاری جریان یابد؟

3. مقطع زنده جریان به چه چیزی گفته می شود؟

4. معادله برنولی برای یک قطره جریان چه تفاوتی با معادله برنولی برای یک جریان دارد؟

5. شیب هیدرولیک چیست؟

6. دبی متوسط ​​چگونه تعیین می شود؟

7. چه رابطه ای بین دبی حجمی، جرمی و وزنی وجود دارد؟

8. سرعت جریان و سرعت متوسط ​​در طول جریان ناهموار سیال تراکم ناپذیر چگونه تغییر می کند؟

بیومکانیک انسانی بخشی جدایی ناپذیر از علوم کاربردی است که حرکت انسان را مطالعه می کند.

هواپیماها.

برای تعیین موقعیت بدن انسان در فضا، محل قرارگیری اجزای آن نسبت به یکدیگر، از مفاهیم هواپیما و محور استفاده می شود.

هواپیمای ساژیتالنیمه راست و چپ بدن را از هم جدا می کند. یک مورد خاص از صفحه ساژیتال، صفحه میانی است؛ دقیقاً در وسط بدن قرار دارد و آن را به دو نیمه متقارن تقسیم می کند. (قرمز در شکل، صفحه ساژیتال)

هواپیمای جلویی- قسمت جلویی بدن را از پشت جدا می کند. به صورت عمودی و از چپ به راست قرار گرفته است. عمود بر صفحه ساژیتال (آبی در شکل، صفحه تاجی)

صفحه افقی- یا صفحه عرضی، عمود بر دو مورد اول و موازی با سطح زمین، قسمت های پوشاننده بدن را از قسمت های زیرین جدا می کند. (سبز در شکل، صفحه عرضی)

این سه صفحه را می توان از هر نقطه ای از بدن انسان عبور داد. هنگامی که دو صفحه عمود بر هم متقاطع می شوند، یک محور چرخش تشکیل می شود.

محورهای چرخش:

محور عمودی- در تقاطع صفحات ساژیتال و فرونتال تشکیل شده است. در امتداد بدن یک فرد ایستاده هدایت می شود.

حول این محور امکان پروناسیون، خوابیدن و چرخش تنه و سر وجود دارد.

محور جلو- در تقاطع سطوح جلویی و افقی تشکیل شده است. جهت گیری از چپ به راست یا راست به چپ. خم شدن و اکستنشن حول این محور اتفاق می افتد.

محور ساژیتال- در تقاطع صفحات ساژیتال و افقی تشکیل شده است. جهت گیری در جهت قدامی خلفی. ابداکشن و اداکشن، بالا آمدن و پایین آمدن تیغه های شانه و خمیدگی جانبی تنه حول این محور اتفاق می افتد.

برای تجزیه و تحلیل تمرینات، دانستن نام حرکات و درک اینکه در کدام مفاصل انجام می شود بسیار مهم است.

نام جنبش:

چرخش سوپیناسیون به بیرون

پرونیشن - چرخش به داخل

انحصار-کاهش، اعراض

آدم ربایی-پرورش، آدم ربایی

دور - چرخش دایره ای.

بخش مفصل/بدن	حرکات احتمالی
ستون فقرات	محور ساژیتال - خم شدن / امتداد جانبی (خم شدن به پهلو) محور جلویی - خم شدن / امتداد محور عمودی - چرخش
مفاصل استرنوکوستال	بی حرکت
مفاصل سر دنده ها و مفاصل عرضی	چرخش در امتداد محور گردن دنده. دنده های بالایی عمدتاً به سمت جلو حرکت می کنند ، دنده های پایینی عمدتاً به طرفین حرکت می کنند.
مفصل استرنوکلاویکولار	محور ساژیتال - بالا بردن / پایین آوردن کمربند شانه. محور جلویی - چرخش ترقوه حول محور آن محور عمودی - حرکت کمربند شانه به جلو/عقب
مفصل شانه
مفصل مچ دست	محور ساژیتال - ابداکشن / ادداکشن محور جلویی - خم شدن / اکستنشن
مفصل ران	محور ساژیتال – ابداکشن/آداکشن محور جلویی – خم شدن/اکستنشن محور عمودی – پروناسیون/سوپیناسیون
مفصل زانو	محور جلویی - خم شدن / امتداد محور عمودی - چرخش (فقط در حالت خمیده)
مفصل مچ پا	محور جلویی - خم شدن / کشش

حرکات در مفاصل

جنبش های عمومی	سطح	شرح	مثال
رهبری	جلویی	حرکت از خط وسط بدن هدایت می شود	ربودن پا در مفصل ران
به ارمغان آوردن	جلویی	حرکت به سمت خط وسط بدن	اداکشن پا در مفصل ران
خم شدن	ساژیتال	کاهش زاویه بین دو سازه	کشیدن ساعد به سمت شانه، چرخاندن بازوها با دمبل برای عضلات دوسر بازو
افزونه	ساژیتال	افزایش زاویه بین دو سازه	صاف کردن بازو، بازگشت به موقعیت شروع در همان تمرین
چرخش به داخل	افقی	چرخش استخوان حول یک محور عمودی به سمت خط وسط بدن	دستان خود را روی بلوک بالایی به هم نزدیک کنید
چرخش به بیرون	افقی	چرخش استخوان حول یک محور عمودی در جهت از میانه؛ خطوط بدن	پاشنه ها داخل و انگشتان پا بیرون
چرخش کامل	همه هواپیماها	چرخش کامل اندام در شانه یا مفصل ران	چرخش دایره ای با بازوها
حرکات خاص
1. مفصل مچ پا
پلانتار فلکشن	ساژیتال	جوراب کشیدن	بلند کردن گوساله ایستاده
دورسی فلکشن	ساژیتال	آوردن انگشتان پا به ساق پا	بلند کردن ساق پا ایستاده (حرکت معکوس)
2. مفصل مچ دست
پروناسیون	افقی	کف دست ساعد را به سمت پایین بچرخانید	باز کردن پیچ مهره
سوپینیشن	افقی	کف دست ساعد را به سمت بالا بچرخانید	پیچ کردن مهره
3. شانه ها
پایین آوردن	جلویی	حرکت تیغه های شانه به سمت پایین	تثبیت کمربند شانه، به عنوان مثال، هنگام اجرای یک "گوشه" روی ساعد
بلند کردن	جلویی	به عنوان مثال، حرکت تیغه های شانه به سمت بالا. با بالا انداختن شانه	پرس دمبل نشسته (حرکت به سمت بالا)
پرورش	افقی	حرکت دور از ستون فقرات	ردیف سینه نشسته (وضعیت شروع)
مخلوط کردن	افقی	حرکت به سمت ستون فقرات	ردیف سینه نشسته (وضعیت نهایی)
چرخش به داخل	جلویی	لبه بالایی تیغه های شانه به سمت بیرون و لبه پایینی به سمت داخل منحرف می شود	کشش عریض
چرخش به بیرون	جلویی	لبه بالایی تیغه های شانه به سمت داخل و لبه پایینی به سمت بیرون منحرف می شود
4. مفصل شانه
ربودن / گسترش افقی	افقی	حرکت بازو به سمت بالا به سمت عقب	بالا بردن دست ها در حالی که روی نیمکت دراز کشیده اید
انحراف / خم شدن افقی	افقی	حرکت بازوی بلند شده به سمت جلو	همان تمرین، بازگشت به موقعیت شروع
5. ستون فقرات
خم شدن جانبی	جلویی	انحراف بدن از محور عمودی به پهلو	هنگام نشستن روی توپ ژیمناستیک پهلو خم می شود

در طول تمرین، عضلات از بین می روند و سپس مراحل ریکاوری را طی می کنند.

طبق داده های علمی، سه مرحله اصلی بهبودی پس از تمرین وجود دارد:

فاز اول مرحله بهبودی است که طی آن ترمیم بافت اتفاق می افتد، در این دوره عملکرد به سطح اولیه خود باز می گردد.

· مرحله دوم - ابر جبرانی، که طی آن افزایش عملکرد مشاهده می شود که می تواند 10 تا 20٪ از سطح اولیه فراتر رود.

· فاز سوم – مرحله بازگشت تدریجی به سطح اولیه عملکرد.

برای حل مشکل با تعدادی از پارامترها، که ابر جبران آن در لحظات مختلف اتفاق می افتد، پیشنهاد می شود که برنامه آموزشی را به میکروسیکل ها تقسیم کنیم، جایی که هر میکروسیکل مسئول توسعه یک پارامتر خاص است. ساده ترین راه حل این است آموزش تقسیمکه باید در حالت های شدت مختلف اجرا شود. یعنی هر گروه عضلانی باید با درجات مختلف از یک جلسه به جلسه دیگر تمرین کرد: سبک - متوسط ​​- زیاد - و غیره. به لطف این رویکرد، حفظ پارامترهای مختلف در مرحله جبران و جلوگیری از توسعه سازگاری با بارها امکان پذیر است.

فلات آموزشی- این حالتی از بدن ورزشکار است که در آن رشد برخی از پارامترهای فیزیکی (قدرت، توده عضلانی، استقامت و غیره) در نتیجه سازگاری عضلانی با بارهای کلیشه ای متوقف می شود. به وضوح ثابت شده است که هیپرتروفی عضلانی تنها در صورتی رخ می دهد که عامل تحریک کننده برای عضلات ناآشنا باشد. "عامل غیرمعمول" به معنای اضافه بار یا باری است که از سطح قبلی بیشتر است. برای ایجاد اضافه بار در بدنسازی، از یک تکنیک ساده استفاده می شود: افزایش تدریجی وزنه ها در هر تمرین.