Волновое сопротивление в тяжёлой жидкости. РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА. Глоссарий по физике

Волновое сопротивление в тяжёлой жидкости - одна из составляющих сил сопротивления жидкости движению тела. При движении тела по поверхности жидкости или около поверхности раздела жидкостей разной плотности на этих поверхностях образуются системы "гравитационных" волн (см. Волны на поверхности жидкости, Внутренние волны) , изменяющие распределение давлений жидкости по поверхности тела по сравнению с распределением, которое было бы при движении тела в безграничной жидкости. Результирующая вызванных волнами сил давления, направленная противоположно движению тела, представляет собой силу волнового сопротивления.

Работа, затраченная при движении тела на преодоление В. с., превращается в энергию волн. Величина В. с. зависит от формы тела, глубины его погружения под поверхностью, на к-рой возникают волны, от скорости v его движения, глубины и ширины фарватера, где происходит движение.

Волнообразование при движении тела зависит от Фруда числа

(где l-длина тела, g -ускорение свободного падения). При равенстве чисел Fr геометрически подобных тел, напр. судна и его модели, достигаются геом. подобие волновых картин и равенство коэф. B. с.

, где R_В- сила В. с., r - массовая плотность жидкости, S-площадь смоченной поверхности тела.

В. с. начинает играть заметную роль в общем балансе сопротивления судна только с чисел Fr=0,1-0,15 для полных судов и 0,15-0,20 для острых. Коэф. В. с. судов обычных форм имеет абс. максимум в области Fr=0,5; с уменьшением глубины максимум В. с. перемещается в сторону меньших чисел Fr. В. с. сильно возрастает, когда судно движется со скоростью, равной нек-рой критич. скорости движения волн для данной глубины. Возрастание коэф. B. c. с ростом числа Fr до его абс. максимума на эксперим. кривых (рис.) носит неравномерный характер, образуя на кривой местами выпуклости, местами вогнутости. Малые изменения формы судна и его скорости могут приводить к достаточно большим изменениям В. с. При одной и той же скорости движения с удлинением корпуса судна его В. с. может как увеличиваться, так и уменьшаться. Это связано с интерференцией носовой и кормовой систем поперечных и в меньшей степени продольных волн, создаваемых движущимся судном. При благоприятной интерференции волны этих систем ослабляют друг друга, а следовательно, работа по созданию волн, а с ней и В. с. становятся меньше.

Зависимость коэффициента волнового сопротивления

от Fr при поступательном движении судна: 1 - на глубокой воде; 2 - в глубоком, но узком канале; 3 - на мелкой воде.

В случае движения тел под поверхностью жидкости их B. с. уменьшается с увеличением погружения тела. Практически при погружении тела на глубину, равную половине его длины, В. с. пренебрежимо мало.

Методы теоретич. гидродинамики позволяют рассчитывать В. с. при предположении о малости амплитуд порождаемых волн в идеальной (лишённой вязкости) жидкости. Волны такого типа возникают в случае движения тела произвольной формы достаточно глубоко под поверхностью, а также движения по поверхности воды "тонких" судов, т. е. имеющих незначит. углы наклона судовой поверхности к диаметральной плоскости. Расчёты по теоретич. ф-лам, как правило, хорошо согласуются с эксперим. данными.

Литература по волновому сопротивлению в тяжёлой жидкости

Знаете ли Вы, в чем ложность понятия "физический вакуум"?

Физический вакуум - понятие релятивистской квантовой физики, под ним там понимают низшее (основное) энергетическое состояние квантованного поля, обладающее нулевыми импульсом, моментом импульса и другими квантовыми числами. Физическим вакуумом релятивистские теоретики называют полностью лишённое вещества пространство, заполненное неизмеряемым, а значит, лишь воображаемым полем. Такое состояние по мнению релятивистов не является абсолютной пустотой, но пространством, заполненным некими фантомными (виртуальными) частицами. Релятивистская квантовая теория поля утверждает, что, в согласии с принципом неопределённости Гейзенберга, в физическом вакууме постоянно рождаются и исчезают виртуальные, то есть кажущиеся (кому кажущиеся?), частицы: происходят так называемые нулевые колебания полей. Виртуальные частицы физического вакуума, а следовательно, он сам, по определению не имеют системы отсчета, так как в противном случае нарушался бы принцип относительности Эйнштейна, на котором основывается теория относительности (то есть стала бы возможной абсолютная система измерения с отсчетом от частиц физического вакуума, что в свою очередь однозначно опровергло бы принцип относительности, на котором постороена СТО). Таким образом, физический вакуум и его частицы не есть элементы физического мира, но лишь элементы теории относительности, которые существуют не в реальном мире, но лишь в релятивистских формулах, нарушая при этом принцип причинности (возникают и исчезают беспричинно), принцип объективности (виртуальные частицы можно считать в зависимсоти от желания теоретика либо существующими, либо не существующими), принцип фактической измеримости (не наблюдаемы, не имеют своей ИСО).

Когда тот или иной физик использует понятие "физический вакуум", он либо не понимает абсурдности этого термина, либо лукавит, являясь скрытым или явным приверженцем релятивистской идеологии.

Понять абсурдность этого понятия легче всего обратившись к истокам его возникновения. Рождено оно было Полем Дираком в 1930-х, когда стало ясно, что отрицание эфира в чистом виде, как это делал великий математик, но посредственный физик Анри Пуанкаре, уже нельзя. Слишком много фактов противоречит этому.

Для защиты релятивизма Поль Дирак ввел афизическое и алогичное понятие отрицательной энергии, а затем и существование "моря" двух компенсирующих друг друга энергий в вакууме - положительной и отрицательной, а также "моря" компенсирующих друг друга частиц - виртуальных (то есть кажущихся) электронов и позитронов в вакууме.

Однако такая постановка является внутренне противоречивой (виртуальные частицы ненаблюдаемы и их по произволу можно считать в одном случае отсутствующими, а в другом - присутствующими) и противоречащей релятивизму (то есть отрицанию эфира, так как при наличии таких частиц в вакууме релятивизм уже просто невозможен). Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.