HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM Vietnam National University of Agriculture Chương 5 Cơ học chất lưu Nguyễn Tiến Hiển Bộ môn Vật lý Email: nguyentienhien@vnua.edu.vn Webpage: http://fita.vnua.edu.vn/nthien/ NỘI DUNG CHÍNH 1. Đại cương chất lưu 2. Khối lượng riêng và Áp suất 3. Tĩnh học chất lưu 4. Động học chất lưu ĐẠI CƯƠNG CHẤT LƯU 1. Chất lưu là chất có thể chảy. 2. Chất lưu bao gồm cả chất lỏng và chất khí, phân biệt theo khả năng chịu nén của chúng. Chất lỏng chịu nén tốt hơn chất khí. 3. Chất lưu có thể tích xác định nhưng không có hình dạng xác định. Chất lưu luôn có hình dạng của bình chứa nó. 4. Dòng chảy chất lưu thường chảy theo từng lớp. Mỗi lớp có vận tốc khác nhau, ta gọi là sự chảy tầng của chất lưu. 5. Giữa các lớp chất lưu tồn tại một lực tương tác khi chuyển động gọi là lực nội ma sát (tính nhớt). Tính nhớt của chất lưu chỉ xuất hiện khi chất lưu chuyển động. 6. “Chất lưu lý tưởng” là chất lưu không chịu nén và không có độ nhớt. 7. Chất lưu chịu nén hoặc có lực nội ma sát là chất lưu thực. KHỐI LƯỢNG RIÊNG và ÁP SUẤT 1. Khối lượng riêng Định nghĩa: Khối lượng trên một đơn vị thể tích vật chất Biểu thức 2. Áp suất m kg g ρ= , V ( m 3 cm 3 ) Định nghĩa: Áp lực trên một đơn vị diện tích vuông góc với nó Đơn vị: ✤ Pascal (Pa); 1Pa = 1N/m2 ✤ 1 bar = 105 Pa; và do đó 1 mbar = 100 Pa ✤ 1 atm = 1.013.105 Pa = 1.013 bar F⊥ F⊥ S Áp suất của chất lưu luôn vuông góc với một tiết diện bất kỳ dù cho tiết diện đó có định hướng như thế nào đi nữa. Do đó, khái niệm áp suất tự bản thân nó không có chiều xác định và vì thế nó là một đại lượng vô hướng chứ không phải một vectơ. TĨNH HỌC CHẤT LƯU 1. Công thức cơ bản của tĩnh học chất lưu Tách ra một khối chất lưu chứa trong một hình trụ thẳng đứng nằm ở trạng thái cân bên trong một bình chứa chất lưu ==> tổng hợp lực tác dụng vào nó bằng không. Lực tác dụng vào khối chất lưu theo phương thẳng đứng gồm: ✤ Trọng lượng của chất lưu p = mg ✤ Hai lực F1 do áp suất p1 và F2 do áp suất p2