គោលគំនិតជាមូលដ្ឋាននៃចលនាសារធាតុរាវ - តើគោលការណ៍នៃឌីណាមិកសារធាតុរាវមានអ្វីខ្លះ?

សេចក្តីផ្តើម

នៅក្នុងជំពូកមុន វាត្រូវបានបង្ហាញថា ស្ថានភាពគណិតវិទ្យាពិតប្រាកដសម្រាប់កម្លាំងដែលបញ្ចេញដោយសារធាតុរាវនៅពេលសម្រាកអាចទទួលបានយ៉ាងងាយស្រួល។ នេះគឺដោយសារតែនៅក្នុងអ៊ីដ្រូស្តាទិច មានតែកម្លាំងសម្ពាធសាមញ្ញប៉ុណ្ណោះដែលពាក់ព័ន្ធ។ នៅពេលដែលសារធាតុរាវក្នុងចលនាត្រូវបានពិចារណា បញ្ហានៃការវិភាគក្នុងពេលតែមួយកាន់តែពិបាក។ មិនត្រឹមតែត្រូវគិតគូរពីទំហំ និងទិសដៅនៃល្បឿនភាគល្អិតប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែក៏មានឥទ្ធិពលស្មុគស្មាញនៃភាពស្អិតដែលបណ្តាលឱ្យមានភាពតានតឹងកាត់ ឬកកិតរវាងភាគល្អិតសារធាតុរាវដែលកំពុងធ្វើចលនា និងនៅព្រំដែនដែលមាន។ ចលនាទាក់ទងដែលអាចធ្វើទៅបានរវាងធាតុផ្សេងៗគ្នានៃរាងកាយសារធាតុរាវបណ្តាលឱ្យសម្ពាធ និងភាពតានតឹងកាត់ប្រែប្រួលយ៉ាងខ្លាំងពីចំណុចមួយទៅចំណុចមួយទៀតអាស្រ័យលើលក្ខខណ្ឌលំហូរ។ ដោយសារតែភាពស្មុគស្មាញដែលទាក់ទងនឹងបាតុភូតលំហូរ ការវិភាគគណិតវិទ្យាច្បាស់លាស់គឺអាចធ្វើទៅបានតែក្នុងករណីមួយចំនួនប៉ុណ្ណោះ ហើយពីទស្សនៈវិស្វកម្ម ពេលខ្លះមិនអាចអនុវត្តបាន។ ដូច្នេះវាចាំបាច់ក្នុងការដោះស្រាយបញ្ហាលំហូរទាំងដោយការពិសោធន៍ ឬដោយធ្វើការសន្មត់សាមញ្ញមួយចំនួនគ្រប់គ្រាន់ដើម្បីទទួលបានដំណោះស្រាយទ្រឹស្តី។ វិធីសាស្រ្តទាំងពីរមិនមានលក្ខណៈផ្តាច់មុខទៅវិញទៅមកទេ ព្រោះច្បាប់ជាមូលដ្ឋាននៃមេកានិចតែងតែមានសុពលភាព និងអនុញ្ញាតឱ្យវិធីសាស្រ្តទ្រឹស្តីដោយផ្នែកត្រូវបានអនុម័តក្នុងករណីសំខាន់ៗជាច្រើន។ វាក៏សំខាន់ផងដែរក្នុងការបញ្ជាក់ដោយពិសោធន៍អំពីវិសាលភាពនៃគម្លាតពីលក្ខខណ្ឌពិតដែលបណ្តាលមកពីការវិភាគសាមញ្ញមួយ។

ការសន្មត់សាមញ្ញបំផុតគឺថា សារធាតុរាវគឺល្អឥតខ្ចោះ ឬល្អឥតខ្ចោះ ដោយហេតុនេះលុបបំបាត់ផលប៉ះពាល់ស្អិតដែលស្មុគស្មាញ។ នេះគឺជាមូលដ្ឋាននៃអ៊ីដ្រូឌីណាមិកបុរាណ ដែលជាសាខាមួយនៃគណិតវិទ្យាអនុវត្ត ដែលទទួលបានការចាប់អារម្មណ៍ពីអ្នកប្រាជ្ញល្បីៗដូចជា Stokes, Rayleigh, Rankine, Kelvin និង Lamb។ មានដែនកំណត់ធ្ងន់ធ្ងរដែលមាននៅក្នុងទ្រឹស្តីបុរាណ ប៉ុន្តែដោយសារទឹកមានភាពស្អិតទាប វាមានឥរិយាបទជាសារធាតុរាវពិតប្រាកដនៅក្នុងស្ថានភាពជាច្រើន។ សម្រាប់ហេតុផលនេះ អ៊ីដ្រូឌីណាមិកបុរាណអាចត្រូវបានចាត់ទុកថាជាផ្ទៃខាងក្រោយដ៏មានតម្លៃបំផុតសម្រាប់ការសិក្សាអំពីលក្ខណៈនៃចលនាសារធាតុរាវ។ ជំពូកបច្ចុប្បន្នទាក់ទងនឹងឌីណាមិកជាមូលដ្ឋាននៃចលនាសារធាតុរាវ និងបម្រើជាការណែនាំជាមូលដ្ឋានចំពោះជំពូកបន្តបន្ទាប់ដែលដោះស្រាយបញ្ហាជាក់លាក់ជាងនេះដែលជួបប្រទះនៅក្នុងធារាសាស្ត្រវិស្វកម្មសំណង់ស៊ីវិល។ សមីការមូលដ្ឋានសំខាន់ៗទាំងបីនៃចលនាសារធាតុរាវ គឺសមីការបន្ត សមីការ Bernoulli និងសមីការសន្ទុះត្រូវបានទាញយក និងសារៈសំខាន់របស់វាត្រូវបានពន្យល់។ ក្រោយមក ដែនកំណត់នៃទ្រឹស្តីបុរាណត្រូវបានពិចារណា និងឥរិយាបថរបស់សារធាតុរាវពិតប្រាកដត្រូវបានពិពណ៌នា។ សារធាតុរាវដែលមិនអាចបង្ហាប់បានត្រូវបានសន្មត់ពេញមួយ។

ប្រភេទនៃលំហូរ

ចលនាសារធាតុរាវប្រភេទផ្សេងៗអាចត្រូវបានចាត់ថ្នាក់ដូចខាងក្រោម៖

១. ច្របូកច្របល់ និង ឡាមីណា

2. បង្វិល និង មិនបង្វិល

៣. ស្ថិរភាព និង មិនស្ថិតស្ថេរ

៤. ឯកសណ្ឋាន និងមិនឯកសណ្ឋាន។