1 00:00:01,093 --> 00:00:02,187 Нека научим нещо за флуидите. 2 00:00:02,187 --> 00:00:06,621 Вероятно вече имаш представа какво е флуид, 3 00:00:06,621 --> 00:00:09,575 но нека разгледаме флуидите от гледна точка на физиката, 4 00:00:09,575 --> 00:00:11,088 или на химията, 5 00:00:11,103 --> 00:00:13,295 в зависимост от контекста, в който гледаш този клип. 6 00:00:13,295 --> 00:00:15,943 Флуидът е нещо, което заема формата на съда си. 7 00:00:15,943 --> 00:00:25,794 Ако примерно имах в ръцете си стъклена сфера 8 00:00:25,794 --> 00:00:31,295 и да кажем, че съм я напълнил с вода. 9 00:00:31,372 --> 00:00:34,641 Щях да кажа също, че работим в среда с нулева гравитация, но още е рано за това. 10 00:00:34,642 --> 00:00:41,429 Нека всеки кубичен сантиметър от тази сфера да е пълен с вода, 11 00:00:41,429 --> 00:00:46,656 и нека сферата не е стъклена, нека кажем, че е гумена. 12 00:00:46,656 --> 00:00:52,392 Ако исках да променя формата на сферата, без да променям обема ѝ, 13 00:00:52,392 --> 00:00:55,459 Ако променя формата, за да изглежда така – 14 00:00:55,459 --> 00:01:04,226 водата би променила формата си заедно със съда си. 15 00:01:04,245 --> 00:01:11,316 В случая работя със зелена вода, но същото би се случило и ако работех с кислород. 16 00:01:11,316 --> 00:01:13,153 А кислородът е газ, нали? 17 00:01:13,339 --> 00:01:19,489 Той би запълнил съда в този случай, а също би запълнил и съда с новата форма. 18 00:01:19,509 --> 00:01:31,634 Флуидите по принцип заемат формата на съда си. 19 00:01:31,664 --> 00:01:35,033 До сега дадох два примера за флуиди: 20 00:01:35,033 --> 00:01:40,292 течности и газове. 21 00:01:40,292 --> 00:01:44,937 Това са двата вида флуиди. И двата заемат формата на съда си. 22 00:01:44,937 --> 00:01:47,745 Каква е разликата между течностите и газовете? 23 00:01:47,745 --> 00:01:53,689 Газовете са свиваеми. 24 00:01:53,689 --> 00:01:56,527 което означава, че мога да намаля 25 00:01:56,527 --> 00:02:02,506 обема на съда и газът просто би се свил заедно със съда. 26 00:02:02,506 --> 00:02:04,361 Така че можеш да го възприемаш като... 27 00:02:04,371 --> 00:02:07,153 Ако надуя балон, можеш да го стиснеш малко. 28 00:02:07,153 --> 00:02:08,145 Вътре има въздух. 29 00:02:08,145 --> 00:02:10,475 В определен момент натискът може да стане достатъчно голям, 30 00:02:10,475 --> 00:02:12,315 за са пукне балона, но можеш да го стиснеш. 31 00:02:12,315 --> 00:02:19,685 Докато течностите са несвиваеми. 32 00:02:21,005 --> 00:02:22,305 И как знам, че течностите са несвиваеми? 33 00:02:22,305 --> 00:02:26,905 Да си представим същия балон, изцяло напълнен с вода. 34 00:02:26,905 --> 00:02:29,968 Ако стиснем този балон от всички страни. 35 00:02:29,968 --> 00:02:34,438 Имам ето този балон и е пълен с вода. 36 00:02:34,460 --> 00:02:36,510 Ако стиснем този балон 37 00:02:36,510 --> 00:02:38,520 от всички страни, няма да можем да 38 00:02:38,520 --> 00:02:41,150 променим обема на този балон. Без значение какво правиш, 39 00:02:41,150 --> 00:02:43,570 няма да можеш да промениш обема. 40 00:02:43,570 --> 00:02:46,300 Няма значение колко сила или натиск прилагаме 41 00:02:46,300 --> 00:02:47,670 от всички страни върху него. 42 00:02:47,670 --> 00:02:53,190 Ако този е пълен с газ – лилавият балон е с газ – 43 00:02:53,190 --> 00:02:55,620 всъщност можем да намалим обема, като увеличим 44 00:02:55,620 --> 00:02:59,670 натиска от всички страни върху балона, 45 00:02:59,680 --> 00:03:01,900 можем да го стиснем и да намалим целия обем. 46 00:03:01,900 --> 00:03:03,100 И това е разликата между течност и газ: 47 00:03:03,100 --> 00:03:05,570 газовете са свиваеми, течностите – не. 48 00:03:05,570 --> 00:03:07,230 По-късно ще научим, че можем 49 00:03:07,230 --> 00:03:09,630 да превърнем течност в газ и газ в течност 50 00:03:09,630 --> 00:03:11,880 и течност в твърдо вещество, ще научим всичко за това по-късно, 51 00:03:11,880 --> 00:03:16,000 но това е много добро работно определение. 52 00:03:16,030 --> 00:03:18,890 Затова ще го използваме и сега ще се фокусираме върху течностите, 53 00:03:18,890 --> 00:03:21,830 за да видим дали можем да научим малко за движението на течностите 54 00:03:21,845 --> 00:03:25,452 или за движението на флуидите по принцип. 55 00:03:25,452 --> 00:03:30,102 Ще скицирам нещо друго. 56 00:03:31,390 --> 00:03:34,795 Да кажем, че имам това: 57 00:03:36,977 --> 00:03:40,687 имам предмет със странна форма, който има навика да се появява често 58 00:03:40,687 --> 00:03:44,077 в учебниците по физика, който ще нарисувам в жълто. 59 00:03:44,077 --> 00:03:48,647 Този предмет със странна форма, който е сравнително тесен тук 60 00:03:48,647 --> 00:03:58,547 и продължава като U и става с много по-дълъг отвор. 61 00:03:58,547 --> 00:04:02,595 Нека определим площта на този отвор като A1 62 00:04:04,622 --> 00:04:07,992 и площта на този като A2. 63 00:04:08,020 --> 00:04:08,947 Този е по-голям. 64 00:04:08,956 --> 00:04:14,734 И нека напълним това нещо с течност, 65 00:04:14,734 --> 00:04:18,474 която да е синя. 66 00:04:18,474 --> 00:04:22,947 Това е моята течност. 67 00:04:22,962 --> 00:04:24,155 Нека го напълним с малко течност... 68 00:04:24,155 --> 00:04:26,565 Да видя дали този инструмент... 69 00:04:26,565 --> 00:04:27,885 Ето! Погледни! 70 00:04:27,885 --> 00:04:30,445 Напълних го толкова бързо. 71 00:04:30,450 --> 00:04:30,900 Добре. 72 00:04:30,900 --> 00:04:36,832 И това е течност, не просто флуид. И какво е важното относно течностите? 73 00:04:36,832 --> 00:04:40,007 Несвиваеми са. Нека използваме това, което 74 00:04:40,007 --> 00:04:44,997 знаем за силата, всъщност работата, и да видим 75 00:04:44,997 --> 00:04:49,620 дали се сещаме за някои правила, свързани със сила и натиск, които се отнасят за течностите. 76 00:04:49,620 --> 00:04:53,534 Какво знаем за работата? Работата е силата, умножена по разстоянието. 77 00:04:53,534 --> 00:04:56,592 Можем да я разглеждаме и като енергията, внесена в системата. 78 00:04:56,592 --> 00:04:57,963 Ще го запиша отдолу. 79 00:04:57,966 --> 00:05:03,587 Работата е равна на силата по разстоянието. (в България означаваме работата с А) 80 00:05:03,587 --> 00:05:13,271 Учихме също, че работата Wвх = Wизх. 81 00:05:13,285 --> 00:05:15,955 Силата по разстоянието, които внасяме в системата, 82 00:05:15,955 --> 00:05:17,915 са равни на силата по разстоянието, които изкарваме от системата. 83 00:05:17,915 --> 00:05:19,985 И може и да искаш да си припомниш още веднъж видеото за работа. 84 00:05:19,985 --> 00:05:22,725 Но това е просто законът за запазване на енергия. 85 00:05:22,725 --> 00:05:24,755 Внесената работа Wвх е кинетичната енергия 86 00:05:24,755 --> 00:05:25,785 измерва се в джаули, 87 00:05:25,785 --> 00:05:28,285 и работата Wизх е потенциалната енергия. 88 00:05:28,285 --> 00:05:31,642 И никаква енергия не е премахната или добавена. 89 00:05:31,642 --> 00:05:33,752 Просто приема други форми. 90 00:05:33,752 --> 00:05:35,672 Нека просто използваме това тук: 91 00:05:35,672 --> 00:05:37,412 силата по разстоянието, които добавяме, равно на 92 00:05:37,412 --> 00:05:40,012 силата по разстоянието, които получаваме. 93 00:05:40,012 --> 00:05:44,128 силата по разстоянието, които добавяме, 94 00:05:44,128 --> 00:05:50,660 е равно на силата по разстоянието, които получаваме. 95 00:05:51,350 --> 00:05:53,443 Добре, нека кажем, че 96 00:05:53,443 --> 00:05:56,100 съм натиснал със сила 97 00:05:56,100 --> 00:05:57,670 цялата тази повърхност. 98 00:05:57,670 --> 00:06:04,460 Да кажем, че имаме бутало. 99 00:06:04,460 --> 00:06:07,980 Да кажем, че имаме пурпурно бутало тук 100 00:06:07,982 --> 00:06:12,897 и го натискам надолу. 101 00:06:12,955 --> 00:06:16,036 Натискам го 102 00:06:16,036 --> 00:06:20,600 със сила F1. 103 00:06:20,686 --> 00:06:25,312 И да кажем, че буталото изминава разстояние D1. 104 00:06:25,328 --> 00:06:27,198 Това е първоначалната позиция 105 00:06:27,198 --> 00:06:28,808 и това е крайната позиция. 106 00:06:28,978 --> 00:06:30,488 Ще го направя със... 107 00:06:30,488 --> 00:06:32,558 Трудната част от видеото е да сменяш цветовете. 108 00:06:32,558 --> 00:06:33,988 След като съм го натиснал, 109 00:06:33,988 --> 00:06:35,438 буталото идва до тук. 110 00:06:35,438 --> 00:06:39,444 Това е разстоянието, което изминава буталото при натиска. 111 00:06:39,444 --> 00:06:41,280 Това е D1. 112 00:06:41,280 --> 00:06:42,175 Водата е тук 113 00:06:42,175 --> 00:06:45,205 и аз натиснах водата надолу с D1 метра, нали? 114 00:06:45,205 --> 00:06:48,225 И в тази ситуация работата е 115 00:06:48,268 --> 00:06:50,862 F1 по D1, нали? 116 00:06:50,862 --> 00:06:52,439 Но нека задам този въпрос: 117 00:06:52,448 --> 00:06:54,894 колко вода съм изместил? 118 00:06:55,418 --> 00:06:57,220 Колко точно вода съм изместил? 119 00:06:57,798 --> 00:06:59,440 Това е този обем, нали? 120 00:06:59,440 --> 00:07:00,740 Взех целия този обем 121 00:07:00,740 --> 00:07:01,840 и го натиснах надолу. 122 00:07:01,840 --> 00:07:04,080 И какъв е обемът тук, 123 00:07:04,080 --> 00:07:05,050 който изместих? 124 00:07:05,883 --> 00:07:07,231 Обемът тук е... 125 00:07:08,676 --> 00:07:12,901 Изместеният обем 126 00:07:14,033 --> 00:07:17,007 трябва да е равен на разстоянието 127 00:07:17,024 --> 00:07:19,670 (това е като цилиндър с течност) 128 00:07:19,681 --> 00:07:22,506 значи това разстояние умножено по тази площ, нали? 129 00:07:22,506 --> 00:07:24,242 ... по площта на контейнера в този момент. 130 00:07:24,242 --> 00:07:25,780 Да предположим, че е константа в този момент 131 00:07:25,780 --> 00:07:27,900 и че се променя точно след това. 132 00:07:27,903 --> 00:07:35,470 Равно е на площ1 по разстояние1. 133 00:07:36,580 --> 00:07:41,711 Знаем също така, че течността трябва да отиде някъде. 134 00:07:41,711 --> 00:07:43,521 Какво знаем за течностите? 135 00:07:43,521 --> 00:07:45,041 Не можем да ги свием. 136 00:07:45,041 --> 00:07:47,628 Не можем да променим обема им. 137 00:07:47,628 --> 00:07:49,198 И целият този обем трябва 138 00:07:49,198 --> 00:07:51,049 да се премести някъде. 139 00:07:51,075 --> 00:07:52,221 Тук беше течността. 140 00:07:52,221 --> 00:07:54,481 Тя ще се повдигне малко. 141 00:07:54,481 --> 00:07:57,941 Да кажем, че идва до тук. 142 00:07:57,941 --> 00:08:00,931 Това е новото ѝ равнище. 143 00:08:00,960 --> 00:08:07,125 Ще се промени разстоянието тук. 144 00:08:07,125 --> 00:08:09,144 И как да знаем колко е това разстояние? 145 00:08:09,144 --> 00:08:11,382 Обемът, който се променя тук, 146 00:08:11,382 --> 00:08:13,582 трябва да се премести някъде. 147 00:08:13,582 --> 00:08:14,772 Ще натисне това, 148 00:08:14,772 --> 00:08:15,592 всичко това ще натисне. 149 00:08:15,592 --> 00:08:17,782 Тази течност трябва да се премести някъде 150 00:08:17,782 --> 00:08:18,982 Ще стигне до края. 151 00:08:18,982 --> 00:08:20,402 Може да не са абсолютно същите молекули, 152 00:08:20,402 --> 00:08:21,522 но това може да измести течност тук, 153 00:08:21,522 --> 00:08:23,242 това ще измести течност тук, 154 00:08:23,242 --> 00:08:23,972 тук, и тук, и тук 155 00:08:23,972 --> 00:08:25,742 чак докато течността тук горе 156 00:08:25,742 --> 00:08:27,472 се измести и се издигне нагоре. 157 00:08:27,472 --> 00:08:29,442 Обемът, който изместваме тук надолу, 158 00:08:29,442 --> 00:08:31,980 е същият обем, който идва тук нагоре. 159 00:08:32,518 --> 00:08:34,674 И каква е промяната в обема? 160 00:08:35,082 --> 00:08:40,488 Колко обем изместихме тук горе? 161 00:08:40,488 --> 00:08:41,458 Е, този обем тук е 162 00:08:41,458 --> 00:08:47,343 разстоянието 2, умножено по тази по-голяма площ. 163 00:08:47,389 --> 00:08:48,309 Можем да кажем, че: 164 00:08:48,309 --> 00:08:50,172 обем 2 е равен на 165 00:08:50,172 --> 00:08:54,853 разстояние 2 по тази по-голяма площ. 166 00:08:54,853 --> 00:08:57,368 И знаем, че течността е несвиваема, 167 00:08:57,368 --> 00:09:01,383 така че този обем трябва да е равен на този обем, нали? 168 00:09:01,383 --> 00:09:05,263 Знаем, че тези две величини 169 00:09:05,263 --> 00:09:06,320 са равни една на друга. 170 00:09:06,320 --> 00:09:09,842 Площ 1 по Разстояние 1 171 00:09:09,842 --> 00:09:11,818 (тази площ умножена по това разстояние) 172 00:09:11,818 --> 00:09:13,018 ще е равно на 173 00:09:14,218 --> 00:09:17,908 тази площ умножена по това разстояние: 174 00:09:17,922 --> 00:09:21,578 Площ 2 по Разстояние 2. 175 00:09:21,578 --> 00:09:22,852 Да видим какво можем да направим: 176 00:09:22,852 --> 00:09:25,562 Знаем това: Fвх умножено по Dвх 177 00:09:25,562 --> 00:09:27,592 е равно на Fизх по Dизх 178 00:09:28,484 --> 00:09:30,124 Да вземем това уравнение... 179 00:09:30,124 --> 00:09:31,504 Отново ще премина на зелено, 180 00:09:31,504 --> 00:09:34,384 за да не се объркаме. 181 00:09:34,423 --> 00:09:37,101 ... и да разделим двете страни... 182 00:09:37,128 --> 00:09:38,708 ще го препиша. 183 00:09:38,708 --> 00:09:41,973 Да кажем, че съм преписал всяка вложена сила 184 00:09:41,973 --> 00:09:43,233 Всъщност, вече нямам време, 185 00:09:43,000 --> 00:09:44,940 затова ще продължа това в следващото видео. 186 00:09:44,940 --> 00:09:45,890 До скоро.