Հեղուկների դինամիկան ընդդեմ հեղուկների մեխանիկայի
Հեղուկների դինամիկան և հեղուկների մեխանիկան ֆիզիկայի ուսումնասիրության երկու շատ կարևոր ոլորտներ են: Այս ոլորտները շատ կարևոր են, երբ խոսքը վերաբերում է այնպիսի առարկաների, ինչպիսիք են ավիացիոն ճարտարագիտությունը, ծովային ճարտարագիտությունը, քաղաքացիական և ռազմական ճարտարագիտությունը և տարբեր այլ ոլորտներ: Հեղուկների մեխանիկան և հեղուկների դինամիկան կարելի է ընդունել որպես դասական մեխանիկայի միանգամայն նոր ոլորտ, որտեղ հավանականությունը և թերմոդինամիկան շատ կարևոր դերեր են խաղում: Հեղուկների մեխանիկայի և հեղուկների դինամիկայի ասպեկտները լիովին հասկանալու համար պետք է լավ գիտելիքներ ունենալ էներգիայի պահպանման, վեկտորային դաշտերի և նույնիսկ վիճակագրական թերմոդինամիկայի վերաբերյալ:Այս հոդվածում մենք պատրաստվում ենք քննարկել, թե ինչ են հեղուկների մեխանիկան և հեղուկների դինամիկան, դրանց հիմնադիր սկզբունքները, նմանությունները, կիրառությունները և վերջապես դրանց տարբերությունները:
Հեղուկների մեխանիկա
Հեղուկը սահմանվում է որպես գազ կամ հեղուկ: Հեղուկների մեխանիկան հեղուկների և գազերի վարքագծի ուսումնասիրությունն է։ Ավելի ճիշտ սահմանված հեղուկների մեխանիկա է հեղուկների և դրանց վրա գործող ուժերի ուսումնասիրությունը: Հեղուկների մեխանիկա ունի երեք հիմնական ոլորտ. Դրանք մասնավորապես հեղուկների ստատիկան են, որն ուսումնասիրում է հեղուկները հանգստի ժամանակ, հեղուկի կինեմատիկան, որն ուսումնասիրում է հեղուկների շարժումները և հեղուկի դինամիկան, որն ուսումնասիրում է հեղուկների շարժման վրա ուժերի ազդեցությունը: Բայց, ինչպես գիտենք, հեղուկներն ու գազերը կայուն վիճակ չունեն։ Գազերի և հեղուկների ջերմային գրգռման հետևանքով միշտ պատահական շարժում կա: Սակայն գազերի ջերմային հուզումն ավելի բարձր է, քան հեղուկներինը։ Հեղուկների մեխանիկայի հիմնադիր հայրերից մեկը Արքիմեդն էր: Նրա հայտնի լողացող սկզբունքը հեղուկների մեխանիկայի առաջին սկզբունքներից մեկն էր:Հետագայում այնպիսի նշանավոր գիտնականներ, ինչպիսիք են Լեոնարդո դա Վինչին, Էվանգելիստա Տորիչելին, Իսահակ Նյուտոնը, Բլեզ Պասկալը, Դանիել Բերնուլին և նշանավոր մաթեմատիկոսներ, ինչպիսիք են Էյլերը, դ’Ալեմբերը, Լագրանժը, Պուասոնը և Լապլասը, նշանակալի ներդրում ունեցան հեղուկների մեխանիկայի ուսումնասիրության մեջ: Մածուցիկության դաշտը հետագայում մշակվել է Պուազեի, Հեյգենի, Նավիեի և Սթոքսի կողմից:
Fluid Dynamics
Հեղուկների դինամիկան հեղուկների մեխանիկայի ենթաոլորտ է: Հեղուկի դինամիկան ուսումնասիրում է ուժերի ազդեցությունը հեղուկի շարժման վրա։ Հեղուկի դինամիկայի ամենաուշագրավ հավասարումները Բեռնուլիի հավասարումն են, որն առաջարկել է Դանիել Բեռնուլին: Այն սահմանվում է կայուն և ոչ տուրբուլենտ հոսքի վրա չսեղմվող, անփայլ հեղուկի համար: Նման հեղուկի համար հիդրոստատիկ ճնշման, կինետիկ էներգիայի միավորի ծավալի և պոտենցիալ էներգիայի գումարը հաստատուն է: Սա կարող է կիրառվել հեղուկի ցանկացած կամայական հոսքի գծի վրա: Այնուամենայնիվ, հեղուկները իրականում չեն ենթարկվում այս հավասարմանը, քանի որ դրանք սեղմելի են և մածուցիկ:Հեղուկի դինամիկայի այլ կարևոր հավասարումներ են Նավիեր-Սթոքսի հավասարումները և Ռեյնոլդսի փոխադրման թեորեմը։ Դրանք հիմնականում զանգվածի պահպանումն են, էներգիայի պահպանումը և իմպուլսի պահպանումը տարբեր ձևերով: Հեղուկի դինամիկայի կարևոր ասպեկտը աերոդինամիկան է: Ինքնաթիռները օգտագործում են Բեռնուլիի թեորեմը, որպեսզի ստեղծեն ճնշման տարբերություն թևերի վերևի և ներքևի միջև: Սա հնարավոր է դարձնում թռիչքը: Հիդրոդինամիկան նույնպես կարևոր դեր է խաղում առօրյա կյանքում:
Ի՞նչ տարբերություն Հեղուկի Մեխանիկայի և Հեղուկի Դինամիկայի միջև:
• Հեղուկների մեխանիկա ուսումնասիրում է հեղուկները ստատիկ կամ դինամիկ վիճակում:
• Հեղուկի դինամիկան հեղուկների մեխանիկայի ենթաբաժին է: Այն ուսումնասիրում է միայն շարժվող հեղուկների վրա ուժերի ազդեցությունը։
