Anteprima

ΑΣΠΑΙΤΕ-Ε5-ΒΑΣΔΕΚΗ-ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΡΕΥΣΤΩΝ
(DEMO-OTA265) - ΙΩΑΝΝΑ ΒΑΣΔΕΚΗ
Descrizione del Corso
Σε αυτό το μάθημα θα εξετάσουμε την ισορροπία ή την κίνηση των ρευστών.
Τα ρευστά περιλαμβάνουν τις δύο από τις τρεις, υπό κανονικές συνθήκες, καταστάσεις της ύλης. Την υγρή και την αέρια κατάσταση. Η υγρή κατάσταση, σε μία πρώτη προσέγγιση, χαρακτηρίζεται απότο ότι τα υγρά δεν παρουσιάζουν αισθητή αντίσταση στη μεταβολή του σχήματός τους, ενώ παρουσιάζουν πολύ μεγάλη αντίσταση στη μεταβολή
του όγκου τους έτσι ώστε να θεωρούνται, από πρακτικής πλευράς, ασυμπίεστα. Ακριβέστερα, σε υγρή κατάσταση βρίσκεται ένα σώμα, όταν υπό την επήρεια διατμητικών τάσεων αλλάζει, συνεχώς, το σχήμα του. Αποτέλεσμα
αυτού του γεγονότος είναι, ότι τα υγρά δεν αντέχουν το ίδιο βάρος. Η αέρια κατάσταση έχει πολλές ομοιότητες με την υγρή αντίστοιχη γιατί ισχύουν τα αυτά ως προς τις διατμητικές τάσεις των υγρών.
Τα αέρια διαφέρουν από τα υγρά, στα εξής :
α.Είναι συμπιεστά
β. Έχουν την εκτατική ιδιότητα, δηλαδή τείνουν να καταλάβουν όσον το
δυνατόν, περισσότερο χώρο.
Ως προς το ασυμπίεστο των υγρών παρατηρούμε ότι χρειάζεται να ασκήσουμε πολύ μεγάλη δύναμη για να επιτύχουμε αντίστοιχη πολύ μικρή μείωση του όγκου των υγρών, ενώ μόλις παύσει να ενεργεί η πιέζουσα δύναμη, το υγρό επανέρχεται στον αρχικό του όγκο. Άρα τα υγρά, από άποψη όγκου, είναι τελείως ελαστικά Σε παχύρρευστα υγρά, όπως π.χ. το λάδι, αλλά και σε πολύ μικρές ποσότητες των υγρών γενικά, εμφανίζεται αντίσταση στη μεταβολή του σχήματός τους, ώστε να τείνουν να λάβουν σφαιρικό σχήμα (σταγόνες). Αυτό γίνεται γιατί εμφανίζονται δράσεις και άλλων δυνάμεων, όπως των δυνάμεων της συνοχής και της συνάφειας. Αυτά, όμως, είναι ειδικές περιπτώσεις που δεν ενδιαφέρουν τις συνηθισμένες τεχνικές εφαρμογές.
Α.Πίεση (p). Με τον όρο πίεση, νοούμε το πηλίκον της δύναμης που ενεργεί κάθετα και ομοιόμορφα πάνω σε μία επιφάνεια, δια του εμβαδού αυτής της επιφάνειας.
Β. Ατμοσφαιρική πίεση P atm
Το μίγμα των αερίων που αποτελούν την ατμόσφαιρα της γης, ως υλικό σώμα που είναι, έχει βάρος. Το βάρος αυτό της ατμόσφαιρας συνιστά δύναμη, η οποία ενεργεί πάνω στις επιφάνειες των πραγμάτων που βρίσκονται
εντός της. Έχουμε, επομένως, μία πίεση που οφείλεται στην ατμόσφαιρα την ατμοσφαιρική πίεση.
Γ.Απόλυτη πίεση Pabs
Απόλυτη πίεση είναι η πίεση η οποία μετράται από το μηδέν των πιέσεων που είναι το απόλυτο κενό.Αποδεικνύεται έτσι ότι pabs = pm+ patm
Δ.Πυκνότητα ρ
Με τον όρο “πυκνότητα ή ειδική μάζα”, νοούμε το πηλίκον της μάζας μίας ποσότητας ύλης, δια του όγκου που αυτή η ποσότητα καταλαμβάνει. Δηλαδή άν:
m η μάζα μίας ποσότητας ύλης και
V ο όγκος αυτής της μάζας
Ε.Ειδικό βάρος w
Με τον όρο “ειδικό βάρος”, νοούμε το πηλίκον του βάρους μίας ποσότητας ύλης δια του όγκου που αυτή η ύλη καταλαμβάνει.
ΣΤ.Ειδικός όγκος υ
Με τον όρο “ειδικός όγκος”, νοούμε το πηλίκον του όγκου που καταλαμβάνει μία ποσότητα μάζας, δια της μάζας αυτής.
Creation Date
sabato 1 aprile 2023
-
Περιεχόμενο μαθήματος
Θεωρητική προσέγγιση των αρχών που διέπουν την ισορροπία και κίνηση των ρευστών.
Μαθησιακοί στόχοι
Οι μαθητές/τριες με την ολοκλήρωση του μαθήματος θα πρέπει να είναι σε θέση να:
Α. Να δίνουν τον ορισμό της πίεσης και να γνωρίζουν τις μονάδες της.
Β.Να γνωρίζουν τα χαρακτηριστικά της πίεσης των ρευστών, και της
υδροστατικής πίεσης.Γ. Να διακρίνουν τις διάφορες μορφές της πίεσης (απόλυτης, μανομε-
τρικής, ατμοσφαιρικής), και τις μεταξύ τους σχέσεις.Δ. Να διατυπώνουν και να εφαρμόζουν τις αρχές του Αρχιμήδη και του
Pascal.Βιβλιογραφία
ΠΕΡΣΕΦΟΝΗΣ, Π. (2008). Μηχανική των Ρευστών.
Φλυτζάνης, Ν. (2016). Εισαγωγή στη μηχανική των ρευστών.
Χαρπαντίδης, Δ. (2017). ΜΗΧΑΝΙΚΉ ΤΩΝ ΡΕΥΣΤΏΝ: βασικές ιδιότητες και νόμοι τους. Εφαρμογή τους στη Δευτεροβάθμια Εκπαίδευση.
Τσαγγάρης, Σ. (2005). Μηχανική των ρευστών. Εκδόσεις Συμεών, 640.
Μέθοδοι αξιολόγησης
Στο τέλος κάθε μαθήματος δίνεται στους μαθητές φύλλο αυτοαξιολόγησης με διάφορές δραστηριότητες π.χ σταυρόλεξο εννοιών που δημιουργήθηκε στο crossword labs, ερωτήσεις σωστού λάθους ή πολλαπλής επιλογής προκειμένου να διαπιστωθεί η επίτευξη των στόχων του μαθήματος καθώς και μια ρούμπρικα αυτοαξιολόγησης .
Στο τέλος κάθε ενότητας θα δίνεται επαναληπτικό κουίζ(google forms) προκειμένου να διαπιστωθεί η κατανόηση των εννοιών που διδάχθηκαν.