【種花家務(wù)·物理】1-14-02流線『數(shù)理化自學(xué)叢書6677版』
【閱前提示】本篇出自『數(shù)理化自學(xué)叢書6677版』,此版叢書是“數(shù)理化自學(xué)叢書編委會”于1963-1966年陸續(xù)出版,并于1977年正式再版的基礎(chǔ)自學(xué)教材,本系列叢書共包含17本,層次大致相當于如今的初高中水平,其最大特點就是可用于“自學(xué)”。當然由于本書是大半個世紀前的教材,很多概念已經(jīng)與如今迥異,因此不建議零基礎(chǔ)學(xué)生直接拿來自學(xué)。不過這套叢書卻很適合像我這樣已接受過基礎(chǔ)教育但卻很不扎實的學(xué)酥重新自修以查漏補缺。另外,黑字是教材原文,彩字是我寫的注解。
【山話嵓語】『數(shù)理化自學(xué)叢書』其實還有新版,即80年代的改開版,改開版內(nèi)容較新而且還又增添了25本大學(xué)基礎(chǔ)自學(xué)內(nèi)容,直接搞出了一套從初中到大學(xué)的一條龍數(shù)理化自學(xué)教材大系列。不過我依然選擇6677版,首先是因為6677版保留了很多古早知識,讓我終于搞明白了和老工程師交流時遇到的奇特專業(yè)術(shù)語和計算模式的來由。另外就是6677版的版權(quán)風險極小,即使出版社再版也只會再版80年代改開版。我認為6677版不失為一套不錯的自學(xué)教材,不該被埋沒在故紙堆中,是故才打算利用業(yè)余時間,將『數(shù)理化自學(xué)叢書6677版』上傳成文字版。
第十四章流體力學(xué)
【山話||? 本系列專欄中的力單位達因等于10??牛頓;功的單位爾格等于10??焦耳。另外這套老教材中的力的單位常用公斤,如今是不允許的,力是不能使用公斤為單位的】
§14-2流線
【01】現(xiàn)在我們來討論液體運動的軌跡。讓我們先來做一個實驗。實驗的儀器如圖14-4所示,其中(a)是它的正面圖,(b)是側(cè)面圖。圖中 A 是一個扁的容器,由兩塊玻璃片 S? 和 S? 組成。A 的上方放了兩個水槽 K? 和 K? 水槽的兩塊金屬片 M? 和 M? 分別放在玻璃片?S??和?S??的正上方,它們的底部各穿以一排孔,使水槽中的水可以流到容器 A 中去。兩塊金屬片上的孔是錯開的。(M? 片上的一個孔 d 已在圖上畫出。)

【02】先在水槽 K? 里裝滿清水,打開橡皮管上的夾子 Z,使水槽中的水流下來,再在水槽 K? 里裝些紅色的水,我們就可以看到紅白相隔的水流。
【03】如果在 S? 和 S? 之間放入一個圓的薄片 D,就可以看到如圖所示那樣液體圍繞這個圓片的流動情況。
【04】根據(jù)這些水流,我們可以了解水的質(zhì)點的運動軌跡。
【05】為了形象地描述流體的運動情況,我們在流體中作許多曲線,曲線上每一點的切線方向和該處流體質(zhì)點的速度方向一致(圖14·5),這種曲線叫做流線。

【06】在穩(wěn)流中,由于流體質(zhì)點流經(jīng)同一處的速度是相同的,因而任何流體質(zhì)點在流線某點上的速度方向,總是和該點流線的切線方向相合,因此將沿流線運動,即在穩(wěn)流中流線就是流體質(zhì)點的運動軌跡。
【07】從圖14·6中可以看出,在作流線時,我們可以把液體質(zhì)點的流速的大小和流線的疏密聯(lián)系起來,即流速大的地方流線畫得密一些,流速小的地方流線畫得疏一些,如圖14·6所示,AB 處的橫截面大,流速小,CD 處的橫截面小,流速大,因此,在AB截面處的流線畫得比較疏,而在 CD 截面處的流線畫得比較密。

【08】流線雖然是一種假想的線,而且并不真的存在于流動的液體中,但在研究流體力學(xué)時,是一個很重要的概念。