Апрель 4th, 2013
Приоткрыв водопроводный кран, получите не слишкомсильную струю с гладкой поверхностью. Перпендикулярноструе внесите в нее плоскую твердую преграду.Вы обнаружите, что поверхность струи нигде не деформирована,кроме небольшой области, примыкающей к преграде.Прикрывая кран, уменьшайте скорость струи илиприближайте преграду к отверстию крана, и вы заметите,что эта деформация приобретает характер волны. Онадействительно представляет собой волну, но волну капиллярную.Однако эта волна неподвижна! А неподвижна ли?То, что капиллярная волна не перемещается относительновас и преграды, означает, что она движется навстречутекущей в струе воде со скоростью, равной скорости vводы. Подставляя значение с = v в формулу (1.11), получаем,что давление струи на твердую поверхность оцениваетсявеличиной порядка р = pv2. Примерно такое давлениедолжна развивать и капля, упавшая с не слишкомбольшой скоростью.Рассуждения, приведшие к полученной оценке, отнюдьне бесспорны. Но теория явления, с которым мы столк30нулись, так сложна и настолько далеко выходит за рамкиинтересующих нас вопросов, что более подробное обсуждениеее здесь нецелесообразно. Заметим только, чтоН. Е. Жуковский, разумеется, прекрасно понимал рольтрубы при гидродинамическом ударе и учитывал ее в своейтеория.Чтобы повысить доверие к полученному результату,сделаем непосредственную оценку давления, созданногоупавшей на твердую поверхность каплей. Если радиускапли г, то ее объем V = (4/3)зхг3 яг3 и масса т == pV х ряг3. Обладая скоростью у, за время удара т= pV х ряг3. Обладая скоростью у, за время удара т