Statika a dynamika kapalin

Východiska modelu kapalin:  základní vlastností kapalin je tekutost.Příčinou tekutosti je snadná vzájemná pohyblivost částic, z nichž se kapalná tělesa skládají, proto kapalná tělesa nemají stálý tvar a přizpůsobují se tvaru nádoby, v nichž se nacházejí.

Kapaliny se vyznačují objemovou stálostí.V důsledku vzájemného silového působení částic zachovávají kapalná tělesa i při proměnném tvaru stálý objem, a jsou-li v klidu, vytvářejí v tíhovém poli Země volný vodorovný povrch – volnou hladinu. Vzájemné odpudivé síly mezi molekulami kapaliny pak zabraňují jejich vzájemnému přiblížení, což je příčinou velmi malé stlačitelnosti kapalin.

Vzájemná pohyblivost částic u kapalin není stejná. Příčinou různé tekutosti je viskozita-vnitřní tření, které se projevuje vznikem odporových sil působících proti směru vzájemného pohybu částic tekutiny. Například větší tekutost vykazuje voda a naopak menší tekutost olej. Pokud chceme mluvit o kapalině, která je dokonale tekutá, bez vnitřního tření, zcela nestlačitelná, můžeme ji nazvat ideální kapalinou.

Pokud je kapalina v nádobě na povrchu Země v klidu, působí tíha na jednotlivé částice kapaliny a celkově následná tlaková síla na celé kapalné těleso. Toto silové působení spolu s tekutostí a stálostí objemu kapalného tělesa je příčinou toho, že kapalné těleso v klidu má volný povrch ve vodorovné rovině, tj. v rovině kolmé ke směru tíhové (objemové) síly na daném místě povrchu Země.

Tlak je pro kapalná tělesa důležitá skalární fyzikální veličina, charakterizuje stav kapaliny v určitém místě, je definován jako podíl velikosti síly , která působí kolmo na rovinnou plochu kapaliny a obsahu S této plochy.V tíhovém poli Země působí na všechny částice kapalného tělesa tíhová síla, jejímž důsledkem je existence hydrostatického tlaku v kapalině.

Formulace Archimédova zákona

Velikost vztlakové síly , kterou je těleso v kapalině nadlehčováno, je přímo úměrná hustotě kapaliny a objem V ponořené části tělesa. Jelikož ve vztahu představuje součin hmotnost m kapaliny stejného objemu, jako je objem ponořené části tělesa, a součin představuje tíhu G kapaliny o tomto objemu, je velikost vztlakové síly rovna tíze G kapaliny o stejném objemu, jako je objem ponořené části tělesa.

Z tohoto můžeme říci, že: těleso ponořené do kapaliny je nadlehčováno vztlakovou silou, jejíž velikost se rovná tíze kapaliny stejného objemu, jako je objem ponořené části tělesa

Dynamika kapalin: rovnice kontinuity a Bernoulliho rovnice ... umět použít v jednoduchých aplikacích