Հիդրոմեխանիկա

Վիքիպեդիայից՝ ազատ հանրագիտարանից
Jump to navigation Jump to search

Հիդրոմեխանիկա ( < հիդրո... և մեխանիկա), հիդրոաերոմեխանիկա, մեխանիկայի բաժին, որն ուսումնասիրում է հեղուկ կամ գազանման միջավայրերի շարժման և հավասարակշռության օրինաչափությունները, ինչպես նաև դրանց փոխազդեցությունը միմյանց և պինդ մարմինների հետ։

Հիդրոմեխանիկա անվանումը, որը տվել է Բեռնուլին 1738 թվականին, ներկայումս լիովին չի արտահայտում, հետևապես նաև չի ընդգրկում գիտության այդ բնագավառի բոլոր հարցերը։ Այդ իսկ պատճառով այն փոխարինվել է հիդրոաերոմեխանիկա (հեղուկների և գազերի մեխանիկա) տերմինով։ Հիդրոմեխանիկան բաղկացած է հիդրոստատիկա և հիդրոդինամիկա ենթաբաժիններից։

Հիդրոմեխանիկայում հեղուկների և գազերի իրական մոլեկուլային կառուցվածքի փոխարեն ընդունվում է նյութական միջավայրի իդեալականացված մոդել, որն օժտված է երկու հիմնական հատկություններով՝ անընդհատությամբ (անխզելիությամբ) և շարժունությամբ (հոսունությամբ)։

Գազային միջավայր

Հիդրոմեխանիկայում հոծ միջավայրը դիտվում է որպես մեծ թվով, այպես կոչված, «հեղուկ մասնիկներից»։ Այդ մասնիկների չափերն անհամեմատ փոքր են տվյալ հեղուկի (գազի) ուսումնասիրվող տիրույթի կամ դրա հետ փոխազդող պինդ մարմնի չափերից, սակայն բավականաչափ մեծ են մոլեկուլի ազատ վազքի ճանապարհից։

Ընդունելով հեղուկը որպես հոծ միջավայր, իսկ հիմնական ֆիզիկական մեծությունները՝ կետի կոորդինատների և ժամանակի անընդհատ ֆունկցիաներ, կարելի է տիրույթը դիտել որպես ֆիզիկական մեծությունների սկալյար կամ վեկտորական դաշտ։ Հեղուկի կամ գազի շարժման դիֆերենցիալ հավասարումների հիմնական համակարգը արտածվում է դասական մեխանիկայի և թերմոդինամիկայի ընդհանուր օրենքներից։ Զանգվածի պահպանման օրենքը հիդրոմեխանիկաում հանգեցնում է անխզելիության հավասարմանը, էներգիայի պահպանման օրենքը՝ էներգիայի հաշվեկշռի հավասարմանը, իսկ շարժման քանակի պահպանման օրենքը՝ շարժման հավասարմանը։

Ինչպես հեղուկները, այնպես էլ գազերն ունեն ներքին շփում կամ մածուցիկություն։ Գործնականում օգտագործվող հեղուկների և ոչ նոսր գազերի համար կիրառելի է լարվածության թենզորի բաղադրիչների և դեֆորմացիայի արագությունների գծային կապի վերաբերյալ Նյուտոնի օրենքը։ Իրական հեղուկների մեծ մասի համար ընդունվում է շփման ուժի նյուտոնյան տեսքը (նյուտոնյան հեղուկներ)։ Հեղուկների և գազերի ներքին շփումն արհամարհելիս դրանք կարելի է դիտել որպես իդեալական։

Պատմություն[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Հիդրոմեխանիկան որպես մեխանիկայի ինքնուրույն բաժին ձևավորվել է 18-րդ դարում։ 1755 թվականին Էյչերը ստացավ իդեալական հեղուկի շարժման դիֆերենցիալ հավասարումները և տվեց ճնշման դինամիկական սահմանումը։ 19-րդ դարի առաջին կեսին առաջացան հիդրոմեխանիկաի երկու նոր ճյուղավորումներ, մածուցիկ հեղուկի դինամիկա և գազային դինամիկա։ 1821 թվականին Նավիեն մշակեց մածուցիկ հեղուկի դինամիկայի հիմունքները, որոնք հետագա զարգացում ստացան Ատոքսի աշխատություններում։ Հեղուկում պինդ մարմնի շարժման ընդհանուր տեսությունը զարգացում ստացավ 19-րդ դարի երկրորդ կեսին։ 20-րդ դարի 40-ական թվականների կազմավորվեց հիդրոմեխանիկաի նոր բաժին՝ մագնիսական հիդրոմեխանիկա, որն ուսումնասիրում է գերձայնային և հիպերձայնային արագություններով շարժվող իրական համասեռ և ոչ համասեռ գազերի, պլազմայի, տիեզերական գազադինամիկայի, կենսաֆիզիկայի, կենսամեխանիկայի հարցերը և ոչ նյուտոնյան հեղուկների մեխանիկան։

Այս հոդվածի կամ նրա բաժնի որոշակի հատվածի սկզբնական կամ ներկայիս տարբերակը վերցված է Քրիեյթիվ Քոմմոնս Նշում–Համանման տարածում 3.0 (Creative Commons BY-SA 3.0) ազատ թույլատրագրով թողարկված Հայկական սովետական հանրագիտարանից  (հ․ 6, էջ 398 CC-BY-SA-icon-80x15.png