1. Понятие механики сплошной среды
2. Подходы к изучению деформируемых сред
3. Гипотезы механики сплошных сред
Определение 1
Механика – раздел физики, в котором изучается механическое движение тел. Это наука об изменении во времени взаимного положения реальных тел или отдельных частей тела в пространства, о связанных с их движением взаимодействиях между объектами физического мира.
Исследуются движения в одном из важнейших подразделов теоретической физики. В этой области науки основными предметами исследований становятся не явные материальные точки, а, собственно, их образцы, представляющие, как совершенно твёрдые тела, так и конструкции материальных точек, претерпевающие влияние и искажение определённых абсолютных сред.
Рассматривая модели механики сплошной среды, нужно понять, как она может выглядеть, а также определить установленные принципы взаимодействия модели с другими объектами материального мира. Для исследователей важно сравнение модели сплошной среды с иными моделями. «Абсолютно твёрдое тело» — опорный объект механики наравне с «материальной точкой». Абсолютно твердым телом обозначается совокупность постоянных точек расстояния, между текущими положениями которых не изменяются.
Касательно материальных точек, для облегчения процесса понимания, часто пренебрегают размерами тела, однако важным обстоятельством остается его масса. К сведению, абсолютно твёрдое тело не меняет свою форму и сохраняет неизменным распределение масс, а вот деформация тела допускается. А механика сплошных сред совсем отрекается допускать, признавать и разбирать структуру среды на молекулярном уровне.
И всё же надлежит понимать, что модель механики сплошной среды не идентична прочим понятиям, наряду с которыми она образовывает предмет изучения. Например, она в немалой степени отличается от системы материальных точек, впрочем, как и от абсолютно твердого тела, которое не подвержено деформации.
Ключевым и наглядным примером механики сплошной среды можно рассматривать течение жидкостей в повседневной жизни. Жидкая среда заполняет любой объём без каких-либо промежутков, т.е. сплошным образом. Лучше всего модель сплошной среды описывает гипотеза сплошности.
![banner]()
Не нашли то, что искали?
Попробуйте обратиться за помощью к преподавателям
В соответствии с ней сплошная среда является однородной системой с очень большим количеством частиц (материальных точек) с беспрерывным разнообразием следующих характеристик:
- Динамическая.
- Термодинамическая.
- Кинетическая.
- Физико-химическая.
Качества общеизвестных и знакомых в обычной жизни материальных объектов заключаются в механике жидкости и газов, поэтому люди с ними сталкиваются в различных областях и сферах своей повседневной жизни. Конечно же, и жидкости, и газы описываются теми же математическими формулами и законами, которые определяют протекание их физических свойств.
Исследованием сред, которые подвержены деформации, занимаются в рамках математического описывания и идеализированных понятий схожих явлений. Предметом всеобъемлющего исследования движения деформируемых сред и является углубление в область математических уравнений. Материальное тело образовывает скопление фактических материальных частиц, так называемые элементарные частицы: молекулы и атомы.
Молекулы построены из атомов и электромагнитные силы заставляют эти элементарные частицы находиться в непрерывном процессе взаимодействия. Иными словами, они находятся в непрестанном и безостановочном течении или же движении.
Стоит учитывать, что различаются непосредственно характерные признаки подобных преобразований и взаимодействий между микрочастицами, потому что зависят от конкретного агрегатного состояния материальных частиц. Приобретённые процессом хаотичного движения другие, неповторимые признаки, изучаются в механике сплошных сред.
Материальные частицы и молекулы могут достигать больших показателей в совокупности на объем в 1см3, и всё же не всегда можно вычислить характер их электромагнитного взаимодействия.
Заниматься рассмотрением движения деформируемых сред эксперты смогут, если они в процессе изучения выявят всю совокупность конкретных материальных частиц как единое целое. Имея целью приступить к исследованию движения деформируемых сред в реальных экспериментах, игнорируют абсолютную точность расчетов.
![banner]()
Сложно разобраться самому?
Попробуйте обратиться за помощью к преподавателям
При изучении деформируемых сред применяют два основных подхода:
- Статистический – развиваемый в физике и базируется на методах статистической механики.
- Феноменологический – базируется на общих, полученных из опыта, закономерностях и гипотезах.
Основных гипотез механики сплошных сред есть несколько. Одна из значимых есть гипотеза сплошности, которая прочно связана с понятием материального континуума. В соответствии со второй гипотезой механики сплошных сред, в виде основополагающего понятия в расчет берётся пространство, т.е. вся совокупность безгранично приемлемых материальных точек.
На математическом уровне вторая гипотеза задается исключительно при помощи однозначных определенных чисел – координат. Они умеют определять в пространстве положение некоторой произвольной точки относительно иной неизвестной точки.
Исходя из того, что первую из точек признают в качестве начала отсчета координат, специалисты производят дальнейшие математические вычисления. Именно таким образом и формируется мерность пространства. Она будет обусловлена определенным числом аналогичных координат, которыми и будет определено положение точек в пространстве.
Замечание 1
При наличии бесконечно большой совокупность точек в обычном физическом пространстве, его можно определить, как трехмерное с тремя координатами. Три основных измерения – длина, ширина и высота – в декартовой прямоугольной системе координат в трёхмерном евклидовом пространстве задаются как x, y, z.
Такая же совокупность точек, но уже на плоскости, представляет собой двумерное пространство с констатацией только двух координат: x и y.
В классической механике пространственные координаты и время являются независимыми. Постулат абсолютного времени можно представить в виде третьей гипотезы механики сплошных сред. При расчетах она декларирует «время» главной величиной. Там, где подлежат рассмотрению деформируемые среды и их движение, время не зависит от выбора системы отсчёта и течет в них идентично.
Данная гипотеза уместно сочетается с идеализацией решения всевозможных практических задач, в условиях которых скорости движения тел и частиц не достигают таких значений, чтобы возникала необходимость учета релятивистских эффектов (движения при скоростях, сравнимых со скоростью света). В релятивистской механике события происходят в четырёхмерном пространстве, объединяющем физическое трёхмерное пространство и время.
Все проявления, которые выносятся на рассмотрение в качестве механики сплошных сред, носят макроскопический характер, а значит это может быть показателем отхода от молекулярного строения материи и происходит рассмотрение объекта или физического тела в качестве сплошной среды.
Мы ВКонтакте 
Трейлер о сайте 
