Физическая энциклопедия Том 4 - Порохов А.М.
Скачать (прямая ссылка):
Модели образования структуры Вселенной, основанные на теорин гравитационной неустойчивости, в общих чертах неплохо описывают образование С. г. и их положение как элементов крупномасштабной структуры. Более подробное изучение этого процесса методами численного моделирования затруднено из-за большого объёма вычислений. Приближённое описание иа базе _ __ теорин особенностей граднентных отображений (см. 545-
ф 35 Физическая энциклопедия, т. 4
CKQfVIKHIiIfl
скокхщадя
'Катастроф теория) и BWpzepca уравнения позволяет решить ряд проблем на качеств, уровне, но не даёт количеств. описания.
Лит.; Fablan А. Cl, «Ann. Rew. Astron. and Aetrophys.t>, 1991, v. 29. А. Г. Дороіикевич.
СКОРОСТНОЙ НАПОР (динамическое давление) — кинетич. энергии единицы объёма идеальной несжимаемой жидкости: ри2/2, где р — плотность жидкостн, V — скорость её течения; входит составной частью в Бернулли уравнение. Измеряется с помощью трубки Пито т- Прандтли (см. Трубки, измерительные). СКОРОСТЬ — одна ив основных кинематич. характеристик движения точки: v — drldt, где dr — элементарное перемещение (или приращение радиуса-вектора г) точки в данной системе отсчёта за время dt. Направлен вектор V по касательной к траектории в сторону движения точки» По модулю и = ds/dt, где d*— элементарный путь точки за время dt.
Измеряют С. обычно в м/с (СИ), см/с (СГС) или в км/ч.
В проекциях на оси координат компоненты С. имеют следующий вид (см. рис.): '
а) в декартовых координатах х, у, Z
vx—x, vv=y, vz=z;
б) в цилиндрич. координатах R, ф, z
vr=R, Vv=Ry, vz=z', в) в сферич. координатах
Z, ф, -в
Vr—r, Vv=rsinfl*(p, 1?ф=Г&.
Модуль С. в этих случаях равен квадратному корню из суммы квадратов соответствующих компонент.
Когда говорят о С. произволbHq движущегося тела или системы тел, то имеют в виду С. их центра масс. Это естеств. обобщение С. материальной точки.
В ньютоновской (нерелятивистско*), механике С. точки при переходе от одной ииерццальной системы отсчёта К' к др. системе R преобразуется по закону
v=v'+vJvx=v Vy=V ,
\ зс У г/
(1)
где P0 — скорость JT'-системы относительно if-системы. Это T.JH. классический закон сложения (преобразовании) С., являющийся следствием преобразований Галилея (CM. Галилея принцип относительности).
В более сложном случае, когда /Г'-система совершает произвольное движение относительно /Г-системы, С. точки преобразуется по ф-ле
где »0 — скорость начала отсчёта iif-снстемы, «э — её угл. скорость, г'-радиус-вектор данной точки относительно начала отсчёта Л"-системы.
В относительности теории установлен фуидам. факт: в природе существует предельная С* распространения взаимодействий и сигналов (а значит, и тел). Она равна С. света в вакууме с = 2,99792458-IO8 м/с. Наличие такой С. существенно меняет закон преобразования С. В соответствии с Лоренца, преобразованиями при переходе от Rf- к /Г-системе отсчёта ф-лы преобразования компонент С. приобретают более сложный вид:
1> +?
X
1+0 VtIct
V VI-P1
V
i+t> ®о /с1
V VI-P1 г
1+г> VtIct ’
(2)
(1) оказывается несправедливым при релятивистских С. При переходе к нерелятивистским С. преобразован и»
(2) переходят в (1).
Из преобразований (2) следует, что, напр., фотон, движущийся со Скоростью с в Rt-системе отсчёта, будет двигаться и относительно Л--системы с той же скоростью с — в политом соответствии ео 2-м постулатом теории относительности.
Дальнейшими обобщениями понятия С. явлиютои обобщённая скорость (см. Обобщённые координаты), Ц скорость четырёхмерная. ’
СКОРОСТЬ ЗВУКА — скорость распространения в cpfr. де упругой волны. Определяется упругостью и плотностью среды. Для плоской волны, бегущей беа изме« нення формы со скоростью с в направлении оси х, звуковое давление р можно представить в виде р = р(х — — с<), где t — время. Для плоской гармонич. волды в среде без дисперсии P = 4COS(O)* — кх ~f- Ф) и,С’ 3. выражается через частоту ы и волновое число к ф-лок с = ц!к. Co скоростью с распространяется фаза гармонич. волны, поэтому с иаз. также фазовой С. з. В cpet; дах, в к-рых форма произвольной волны меняется при распространении, гармонич. волны тем не менее сохраняют свою форму, но фазовая скорость оказывается различной для разных частот, т. е. имеет цесто диснерсця звука, В этих случаях пользуются также понятием групповой скорости. При больших амплитудах упругой волны появляются нелинейные эффекты (см. Нелинейная акустика), приводящие к изменению любых волн* в т, ч. и гармонических: скорость распространения каждой точки профиля волны зависит от величины давления в этой точке, возрастая с ростом давлення, что и приват днт к искажению формы вол ни.
Снорость звука в газах и жидкостях. В. газах и жцд; костях звук распространяется в виде объёмных волн сжатия — разряжения. Если процесс распространения происходит адиабатически (что, как правило, и имеет место), т. е, изменение темп-ры в звуковой волне не успевает выравниваться и за V3 периода тепло из нагрёб тых (сжатых) участков не успевает перейти к холодный1 (разреженицм), то С. з. равна с — У(дР/дp)Sf где P — давление в веществе, р — его плотность, а индекс s показывает, что производная берётся прн постоянной энтропни. Эта С. з. наз. адиабатической. Выражение для С. з. может быть записано также в одной из следующих форм:
