Гидродинамика Эйлера и Навье-Стокса

Уравнение Бернулли позволяет объяснить очень много интересных гидродинамических явлений, но
гораздо больше явлений, происходящих в движущихся жидкостях и газах, с его помощью объяснить
нельзя. Используя это уравнение, можно прийти к парадоксальным результатам, которые невозможны в природе. В частности, получается, [...]

Тяготение и эфир

Ньютон считал необходимым подчеркнуть, что природа тяготения остаётся для него неизвестной: он
знает, как действует тяготение, но не знает почему. «До сих пор, — писал Ньютон, — я изъяснил
небесные явления и приливы наших морей на основании силы тяготения, но я
не указывал причины самого тяготения. Эта сила происходит от некоторой причины, которая
проникает до центра Солнца [...]

Парадокс Даламбера-Эйлера

Как это ни удивительно, но, с точки зрения физиков и математиков, занимающихся расчётами обтекания летательных аппаратов потоками воздуха, движение со сверхзвуковой скоростью проще дозвукового движения. Людям, далёким от аэродинамики, сама форма сверхзвукового самолёта кажется более естественной: заострённый нос, тонкие стреловидные крылья с острой передней кромкой — точно так же лезвие топора или гвоздь для большей эффективности [...]

Комулятивный эффект

На несложном опыте можно воспроизвести явление гидроудара. Для этого понадобятся пробирка с
водой и жёсткая поверхность. Что же произойдёт, если с некоторой высоты уронить на стол вертикально расположенную пробирку с водой? Поскольку пробирка в этом эксперименте может разбиться, необходимо принять меры предосторожности. Для того чтобы избежать неудачного окончания эксперимента, ронять пробирку нужно с небольшой высоты: 1—2 [...]

Движение жидкостей и газов

Описать движение газа или жидкости гораздо труднее, чем решить задачи гидростатики, поэтому теория движения жидкостей и газов начала разрабатываться относительно недавно. Хотя гидроаэродинамика основана на трёх хорошо знакомых в механике законах сохранения массы, импульса и энергии, их формулировки здесь выглядят немного сложнее. Например, определение закона сохранения массы обычно выглядит так: масса системы тел остаётся [...]

Тайны волчка

Поведение игрушечного волчка в высшей степени удивительно. Если он не вертится, то заставить его удержаться на оси невозможно: волчок опрокидывается. Если же его удастся закрутить так, что ось вращения волчка будет строго вертикальна, то при вращении он не только не упадёт, но, наоборот, окажет удивительное сопротивление попыткам изменить положение своей оси. Поэтому вращающийся волчок можно [...]

Полеты к другим мирам

При межпланетных полётах целесообразно производить запуск космического корабля в направлении
движения Земли вокруг Солнца, чтобы максимально использовать энергию этого движения. При
полёте к планетам, более удалённым от Солнца, чем
Земля, движение в простейшем случае происходит по эллипсу с Солнцем в одном из фокусов.
Пытаясь сократить время полёта, можно так выбрать траекторию, чтобы она проходила вблизи
других планет. Их сила притяжения [...]

Движение в околоземном пространстве

В наше время полёты космических аппаратов стали делом обыденным. Десятки спутников
различного назначения постоянно движутся в околоземном пространстве. Они осуществляют связь
на огромных территориях земной поверхности; передают данные о перемещениях циклонов и
антициклонов в атмосфере, необходимые для [...]

Параметры и переменные

Через несколько лет после смерти Эйлера в механике утвердилось представление, согласно которому скорости частиц наряду с их координатами определяют состояние механической системы, состоящей из этих частиц. Именно координаты и скорости настолько полно характеризуют изолированную систему частиц, что по их начальным значениям можно, решив соответствующие уравнения движения, определить всю эволюцию системы во времени. Как заметил известный [...]

Декарт против Роберваля

Идея об универсальной природе тяготения получила развитие в работах французского учёного Жиля Роберваля (1602—1675). Через год после смерти Галилея, в 1643 г., он уже категорически утверждал, что всем телам присуще свойство, «сходное со свойством, которое мы приписывали системе мира, взятой в целом. Силой этого свойства все части этой системы соединяются в одну массу и взаимно [...]