По поводу понимания энергии движения жидкости.

Мощность – импульс и потенциал энергии, во времени.
Автор
Сообщение
Novak
#21651 2015-04-14 15:22 GMT

Пусть, имеем бак с водой, которая, внизу бака, через горизонтальную трубу вытекает. И пусть, уровень воды в баке поддерживается постоянным.

Известно, что энергию истечения воды определяют по формуле:

E = m • v2 / 2 , где: m – масса воды; v – скорость её истечения.

Но обратим внимание на некоторые детали.

Во-первых. Полагаем, что речь идёт не о энергии, а о мощности. Поскольку, такое количество энергии на выходе из трубы возникает за одну секунду.

А теперь, уровень воды в баке повысим в два раза.

После чего, имеем: а) увеличение, в два раза, скорости движения воды или, что, то же самое, увеличение, в два раза, темпа истечения объёма воды; б) а также, увеличение, в два раза, темпа истечения массы воды.

То есть, на выходе из тубы, произошло увеличение, в два раза, не только скорости, но и массы движения-истечения воды, в секунду.

Что, известная формула, не учитывает. Подчеркнём, а именно, она не учитывает то, что с, в два раза, большей скоростью, движется и, в два раза, большая масса воды.

Затем. А c учётом приведенных фактов, мощность энергии истечения воды или жидкости из бака должна иметь такой физический смысл:

N = m2 • v2 / 4

Новый физический вид мощности более понятен, если мощность представить себе порцией энергии, которая каждую секунду начинается с нуля, развивается и заканчивается. То есть, в течение каждой новой секунды, на выходе из трубы происходит изменение, от нуля до максимума, объёма и изменение, от нуля до максимума, массы вытекающей воды. Причём, первое, мы наблюдаем, как скорость истечения воды, (например, по кривизне траектории струи), а второе, - как темп увеличения веса наливаемой воды в ведро, (например, по темпу поворота стрелки весов). Эти явления, да, взаимно зависимы, в том смысле, что дополняют друг друга, но, в плане физической природы, они не имеют ничего общего.

Таким образом, энергия истекающей воды из трубы пропорциональна мощности и длительности времени истечения, в секундах. Что, заметим, тоже, не следует из известной формулы, учитывая, что, между мощностью и энергией, первичным или внутренним параметром, наряду со временем, является мощность, а понятие энергии возникает, уже, вследствие их взаимодействия. Мощность – импульс и потенциал энергии, во времени.

Novak
#23050 2015-12-28 14:52 GMT

В статье руководствуюсь тем, что параметрами являются не "масса" и "движение", а "масса движения (истечения) в секунду" и "движение (истечение) массы в секунду". По типу того, что, например, нормальную крепкость водке даёт не спирт, а раствор спирта в воде, а нормальную мягкость ей даёт не вода, а раствор воды в спирте.