Mermi eylemi türleri. Hidrodinamik kuvvetler Hidrodinamik etki

Bir önceki bölümde, ayrık cisimlerin hareketi, eylemsizlik kuvvetlerinin etkisi dikkate alınarak ele alınmıştı ve bu cisimler, maddi noktalar olarak değil, kendi şekil ve boyutlarına sahip uzatılmış nesneler olarak değerlendirilmişti. Bu cisimler kesinlikle katı kabul edilmedi; deforme olmaz, bu da atalet kuvvetlerinin kullanılması ihtiyacını açıklamayı mümkün kıldı. Ayrıca katı cisimler koleksiyon olarak değerlendirilmemiştir. maddi noktalar ancak hız alanları kavramının tanıtılmasını mümkün kılan sürekli ortam olarak ve kinetik enerji ve bunları eylemsizlik kuvvetlerini belirlemek için kullanın.
Sorunun bu formülasyonu, katı mekaniğini, sıvı ve gazlı ortamların hareketini inceleyen sürekli ortam mekaniğine benzer hale getirir ve bu ortamların hareketinin yanı sıra bunların ayrık ortamlarla etkileşimlerini incelemek için aynı mekanik yasalarının ve yöntemlerin kullanılmasına izin verir. nesneler. Üstelik sürekli ortamlarla etkileşim halinde olan ayrık nesneler, bu ortamlar aracılığıyla birbirleriyle etkileşime girebilmektedir. Mekanikteki sorunların neredeyse çoğu bu tür etkileşimlerle ilişkilidir, ancak çoğu durumda cisimlerin birbirleriyle etkileşimi de söz konusudur. çevre bu tür etkileşimin mekanizmasının bilinmemesi nedeniyle dikkate alınmaz. Bu tür problemler gaz ve hidrodinamik adı verilen mekaniğin dallarında incelenir. Gazı sıvı türlerinden biri olarak kabul ederek, özellikle aynı araştırma yöntemi onlara uygulanacağından, bu sorunları akışkanlar mekaniğinin genel bir adı altında birleştireceğiz.
Uygulama, sıvıların ve gazların özelliklerinin, daha büyük iç hareketlilikleri nedeniyle katıların özelliklerinden farklı olduğunu göstermiştir. Bu, teorik olarak incelenmesi zor olan gerçek hareketlerinde önemli bir komplikasyona yol açar. Bu nedenle deneysel olarak keşfedilen birçok olgunun güvenilir bir açıklaması yoktur ve paradoks olarak kabul edilir. Şu anda neredeyse tüm hidrodinamikler çeşitli paradokslardan oluşmaktadır. Mevcut birçok paradoksu açıklamaya, fiziksel özlerini ortaya çıkarmaya ve yeni etkilerin varlığını göstermeye çalışacağız. Elbette bu durumda problemlerde bazı basitleştirmeler yapmak ve bazı varsayımlarda bulunmak gerekecektir. Yani örneğin türbülanslı hareketler hiçbir yerde dikkate alınmayacak; tüm sıvı hareketleri laminer olarak değerlendirilecektir. Bu nedenle, ele alınan sorunların tüm çözümlerinin yaklaşık olduğu düşünülmelidir. Ancak bizce bu çözümler olayın fiziksel özünü oldukça iyi ortaya koymaktadır.
Akışkanlar mekaniğinin problemlerini ele almadan önce, sıvı ve gazlı ortamlarda ortaya çıkan eylemsizlik kuvvetlerinin fiziksel özünü öğrenelim. Birinci bölümde katılar için atalet kuvvetlerinin deformasyon sırasında ortaya çıkan elastik kuvvetler olduğu tespit edildi. Böyle bir tanımın sürekli medya için de geçerli olması gerektiğine şüphe yoktur. Bunu sıvı veya gazlı bir ortamda dönen bir silindir örneğini kullanarak kanıtlayalım (Şekil 1). Bunu kanıtlamak için katı cisimler için geçerli olan mantığın aynısını kullanıyoruz (bkz. Bölüm I).
Dönen bir silindir ortamdaki parçacıkların dönmesine neden olacaktır ve parçacıklar ne kadar uzaktaysa doğrusal hızları o kadar düşük olacak ve buna bağlı olarak hareketlerinin kinetik enerjisi de o kadar düşük olacaktır. Belirli bir mesafede yan yana bulunan parçacıkların enerjisi doktor, şu ifadelerle belirlenir:
; (1)
, (2)
Nerede DM- parçacıkların kütlesi ve - çevresel hızları.
Bu enerjilerin spesifik değerlerini belirlemek için ortam parçacıklarının hızlarının koordinat boyunca dağılımının doğasını bilmek gerekir. R. Edebi kaynaklardan yarıçap boyunca sıvı hızındaki değişimin olduğu bilinmektedir. R silindirik bir gövde için şu ifadeyle tanımlanır:
, (3)
silindirin yüzeyindeki çevresel hız nerede, R- silindirin yarıçapı. Bu nedenle (1) ve (2) numaralı ifadeler şu şekli alacaktır:
; (4)
(5)
Komşu sıvı parçacıklar arasındaki enerji farkı şuna eşit olacaktır:
(6)
Böylece, hareket en yakın parçacıktan sonraki komşu parçacığa aktarıldığında kinetik enerjinin bir kısmı kaybolur. Açıkçası, radyal kuvvetin üstesinden gelmek için harcanıyor dF, yönlendirilmiş, yani silindirin merkezine. Bu durumda aşağıdaki oranın sağlanması gerekir:
, (7)
nereden alıyoruz:
, (8)
onlar. kinetik enerji alanının gradyanını karakterize eden, bizim tarafımızdan zaten bilinen bir ifade.
İfade (6)'yı kullanarak şunu elde ederiz:
(9)
Kuvvet dFİfade (9) ile tanımlanan, sürekli hareket edecek ve ortamın parçacığını deforme olmuş bir durumda tutacaktır ve parçacığın basınç deformasyonu, kuvvet nedeniyle vücudun yan tarafında karşı tarafa göre daha büyük olacaktır. dF silindire yaklaştıkça artar. Parçacık deformasyonunun doğası Şekil 2'de gösterilmektedir. 1, elastik kuvvetler dF kara dF Parçacığa etki eden 2 birbirine eşit değildir ve bunların ortaya çıkardığı kuvvet vücuda doğru yönlendirilir. Parçacık deformasyonunun doğası aynı zamanda ortamdaki hızlardaki değişim modelinden de belirlenebilir: teğet yönde çekme deformasyonu yüksek hız tarafında daha büyük olurken, radyal yönde sıkıştırma tarafta daha büyük olacaktır. içeri.
Böylece güç dF Ortam parçacıklarının elastik deformasyon kuvveti ve dolayısıyla atalet kuvveti, ortam parçacıklarının uzaysal koordinat boyunca kinetik enerjisindeki değişiklik yoluyla belirlenebilir.
Hareketli bir ortam, örneğin bir silindir gibi ayrı katı cisimlerin etrafından aktığında da benzer bir resim ortaya çıkacaktır (Şekil 2). Vücuda frenleme nedeniyle ortam parçacıklarının hareket hızı azalır, bu nedenle kinetik enerjinin bir kısmı, doğası Şekil 2'de gösterilen potansiyel deformasyon enerjisine dönüşür. 2. Bu nedenle parçacığın ortaya çıkan iç elastik kuvveti dışarıya doğru yönlendirilecektir, yani. silindirden. Bu kuvvetin büyüklüğü, deformasyonun potansiyel enerjisinin eksi işaretiyle alınan türeviyle belirlenir:
(10)
yarıçapa bağlı olarak kinetik enerjilerdeki farkla belirlenen ortam parçacıklarının deformasyonunun potansiyel enerjisi nerede R, - ortamın bozulmamış (bozulmamış) başlangıç ​​hızı, büyüklüğü sabit, - ortamın bozulmuş hızının mevcut değeri.
Dolayısıyla, ele alınan örneklerden, ortam parçacıklarının deformasyonunun potansiyel enerjisinden kaynaklanan elastik kuvvetlerin, uzaysal koordinata göre türevi biçiminde hareketlerinin kinetik enerjisi yoluyla ifade edilebileceği anlaşılmaktadır. Bu durum, bedenlerin çevre ile etkileşiminin incelenmesini büyük ölçüde kolaylaştırır.
Sıvının hacmine etki eden eylemsizlik kuvvetleri için elde ettiğimiz formüllerin katı cisimlerle tamamen aynı olduğu ortaya çıktı. Ancak burada önemli bir özellik var. Mesele şu ki, farklı olarak sağlam Sıvı ve gaz parçacıkları hareket ederken birbirlerinin üzerinden kayar ve bu da onların ısınmasına neden olur. Sonuç olarak, kinetik enerjinin bir kısmı yalnızca parçacıkların deformasyonuna değil aynı zamanda ısınmaya da harcanacaktır. O zaman parçacığın kazandığı potansiyel enerji, az miktarda da olsa, tüm enerji kaybından daha az olacaktır. Doğal olarak şu soru ortaya çıkıyor: Bu durumda elde ettiğimiz (8) ve (10) bağımlılıklar yerine getirilecek mi? Bu soru olumlu olarak cevaplanabilir, çünkü parçacıkların ısıtılması genişlemelerine yol açar ve sürekli bir ortamda bu genişleme sınırlıdır, bu da ek elastik kuvvetlerin ortaya çıkmasına yol açarken, ortaya çıkan kuvvet (atalet kuvveti) tam olarak karşılık gelecektir. değişiminin doğasına uygun olarak toplam kinetik enerji kaybına. Dolayısıyla sıvılarda ve gazlarda ortaya çıkan elastik kuvvetlerin hem parçacıkların deformasyonunun potansiyel enerjisinden hem de ısınmasından kaynaklandığını söyleyebiliriz.

Hidrodinamik kendi kendine salınım etkisi

Animasyon

Tanım

Belirli bir şekle sahip bir engelle etkileşime girdiğinde türbülanslı bir batık sıvı jetinde akustik dalgaların ortaya çıkması olgusuna hidrodinamik kendi kendine salınım etkisi denir.

Sıvı jetinin kinetik enerjisini akustik titreşim enerjisine dönüştüren cihazlara hidrodinamik yayıcılar denir.

Hidrodinamik yayıcının çalışması, bir nozülden akan bir jetin belirli bir şekil ve büyüklükte bir engelle etkileşimi sırasında veya sırasında, bir sıvı ortamda belirli bir hız ve basınç alanı formundaki bozuklukların üretilmesine dayanır. jetin zorunlu periyodik kesintisi. Bu bozulmalar, nozüldeki jetin tabanı üzerinde ters bir etkiye sahip olup, kendi kendine salınan bir rejimin oluşmasına katkıda bulunur. Bozulmalardan kaynaklanan ses emisyon mekanizması, hidrodinamik yayıcıların tasarımına bağlı olarak farklı olabilir; bu, hava için gaz jeti yayıcıların tasarımından temel olarak farklıdır, ancak hidrodinamik yayıcılara sıvı düdükler denir.

En yaygın olarak kullanılanlar, bir sıvıya daldırılmış dikdörtgen oluklu bir ağızlıktan (Şekil 1) ve düğüm noktalarına (Şekil 1a) bağlanan veya dirsekli (Şekil 1b) jete doğru sivriltilmiş bir plakadan oluşan plaka hidrodinamik yayıcılardır. .

Düğüm noktalarında plaka tespitli bir plaka hidrodinamik yayıcının şeması

Pirinç. 1a

Tanımlar:

2 - plaka;

3 - bağlantı noktaları.

Plakanın konsol montajına sahip bir plaka hidrodinamik yayıcının şeması

Pirinç. 1b

Tanımlar:

2 - plaka.

Plakaya bir sıvı akışı aktığında, içinde ana doğal frekansı olan bükülme titreşimleri uyarılır:

,

burada a, plakayı sabitleme yöntemine bağlı olarak orantı katsayısıdır;

l plakanın uzunluğudur;

t - kalınlık;

E - elastik modül;

r, plakanın yapıldığı malzemenin yoğunluğudur.

Listelenen tüm değerler CGS sisteminin birimlerinde ifade edilirse, plaka iki düğüme a = 2,82 ve bir konsola a = 0,162 bağlandığında.

Eklenen kütlenin varlığı f PL'nin değerini bir miktar azaltır. Akan jette, frekansta kendi kendine salınımlar meydana gelir:

f c =k n /h,

burada n jet hızıdır;

h, meme ile plaka arasındaki mesafedir;

k, n ve h'ye bağlı bir orantı katsayısıdır.

Yoğun salınımları harekete geçirmek için f c ve f PL'nin çakışması gerekir. Pratikte plakanın telin titreşimleriyle rezonansa ayarlanması herhangi bir özel zorluk yaratmaz ve jetin hızının ayarlanması ve nozul ile plaka arasındaki mesafenin değiştirilmesiyle gerçekleştirilir. Plaka hidrodinamik yayıcılar ~2-35 kHz frekanslarda salınımlar üretir. Plaka hidrodinamik yayıcıların çalışması sırasında akustik enerjinin emisyonu, esas olarak, desteklerin ortasında (Şekil 1a) veya serbest ucun yakınında (Şekil 1a) maksimum olacak şekilde, düzlemine dik yönde salınan plaka nedeniyle gerçekleştirilir. .1b).

Zamanlama özellikleri

Başlatma süresi (-1'den 0'a kadar oturum açın);

Ömür boyu (0'dan 6'ya kadar log tc);

Bozunma süresi (log td'yi -1'den 0'a);

Optimum gelişme zamanı (1'den 5'e kadar log tk).

Diyagram:

Efektin teknik uygulamaları

Efektin teknik uygulaması

En basit teknik uygulama Şekil 2'de gösterilmektedir. 1a. Başlık olarak, aralık başlığı olan bir ev tipi elektrikli süpürgeyi plaka olarak kullanabilirsiniz, bir ucundan masif bir tabana sıkıştırılmış ince (0,1 mm) bir çelik folyo şeridi kullanabilirsiniz. Plakanın konsol kısmının uzunluğunu değiştirerek (yani plakanın serbest salınımlarının rezonans frekansı), aynı anda nozülden plakaya olan mesafeyi değiştirirken farklı kendi kendine salınım frekansları elde etmek mümkündür, içerikte anlatıldığı gibi. Bu durumda, kendi kendine salınımların frekansı her zaman pratik olarak doğal salınımların frekansı ile çakışacaktır.

Efekt uygulama

Hidrodinamik yayıcılar, birbiri içinde çözünmeyen sıvıların emülsifiye edilmesi (örneğin, yüksek kaliteli su-yağ, su-cıva emülsiyonlarının elde edilmesi), katı parçacıkların sıvılarda dağıtılması (örneğin, yağda grafit), gibi çeşitli teknolojik süreçlerin yoğunlaştırılması için kullanılır. çözeltilerde kristalleşme süreçlerinin hızlandırılması, polimer moleküllerinin parçalanması, haddelemeden sonra dökme çeliğin temizlenmesi vb.

Örnek 1. Dairesel nozullu plakalı hidrodinamik emitör.

Hidrodinamik yayıcının tasarımı, iki konik yüzeyden oluşan halka şeklinde oluklu bir nozüle (1) (Şekil 2) sahiptir ve salınım engeli, düzenlenmiş konsol plakalarından oluşan bir sistem oluşturacak şekilde jeneratörler boyunca kesilen içi boş bir silindirdir (2) .

Bir plaka hidrodinamik yayıcının şeması

Pirinç. 2

Meme ile engel arasında oluşan kavitasyon bölgesinin titreşimi nedeniyle hidrodinamik yayıcıdan başka bir radyasyon mekanizması da mümkündür (Şekil 3).

Çubuk hidrodinamik yayıcının şeması

Pirinç. 3

Böyle bir radyatörün ana elemanları, koni-silindirik bir nozül (1), bir engel reflektörü (2) ve nozül-reflektör ekseni ile silindirin generatrisi boyunca yer alan çubuklar (3) formunda bir rezonans salınım sistemidir. Kenarlara tutturulmuş bir dizi çubuk şeklinde veya genatrisler boyunca frezelenmiş oluklara sahip içi boş bir silindir şeklinde yapılabilir. Yansıtıcı yüzeyler dışbükey, düz veya içbükey olabilir. Enerji açısından en iyisi, içeriği belirli bir frekansta (temel frekans) meme-reflektör bölgesinden dışarı atılan bir kavitasyon bölgesinin oluşumunu sağlayan delik şeklindeki içbükey bir reflektördür. Yoğun titreşimleri harekete geçirmek için, yansıtıcı yüzeyin belirli bir şekli için, reflektörün ucundaki deliğin D çapı ile memenin d çapı arasında belirli bir oran gereklidir. Kavitasyon bölgesinin titreşimleri, çubuklarda (3) kendi frekanslarında bükülme titreşimlerini harekete geçiren, radyasyona katkıda bulunarak yoğunluğunu ve tek renkliliğini artıran alternatif hız ve basınç alanları yaratır. Çubukların doğal frekansı f st, f pl ile aynı formülle belirlenir (çubukların çift taraflı sabitlenmesi için a katsayısı 1,03 ve konsol sabitleme için - 0,7). Bu tasarımın hidrodinamik yayıcılarına çubuk yayıcılar denir.

Kavitasyon bölgesinin titreşiminden kaynaklanan radyasyon ilkesi, Şekil 2'de gösterilene benzer bir hidrodinamik yayıcının tasarımında mümkündür. 3, silindirik engelin tabanında d çapında bir delik varsa. Nozulun uçları ile reflektör (nozul ve silindir) arasında toroidal bir kavitasyon bölgesi oluşturulur. Bu, 20-30 m/s'lik bir sıvı akış hızı ve yaklaşık 2-10 atm'lik bir basınç gerektirir. Üretilen salınımların frekans spektrumu 0,3-25 kHz'dir.

Etkisi Bernoulli etkisine dayanan hidrodinamik yayıcılar mümkündür. Dairesel bir ağızlıktan (1) (Şekil 4) ve kontur (2) boyunca sıkıştırılmış bir zardan oluşurlar.

Hidrodinamik yayıcının şeması

Pirinç. 4

Nozuldan dışarı akan jet, nozul-membran bölgesindeki basıncı periyodik olarak değiştirerek membranın titreşimlerine neden olur. Bu durumda membran tarafından sıvının içerisine düşük frekanslı titreşimler yayılır. Titreşimler, zarın bükülme titreşimlerinin doğal frekansına karşılık gelen temel bir tonla yayılır.

Listelenenlere ek olarak, ana çalışma elemanları eş eksenli olarak yerleştirilmiş silindirler olan stator ve rotor olan döner yayıcılar da vardır. Her biri yan yüzeylerde bir yuva veya delik sistemi ile donatılmıştır. Çalışmaları sirenlerin çalışmasına benzer ve dönüş sırasında stator ve rotordaki yarıkların değişmesiyle elde edilen ve çalışma ortamında basınç dalgalanmalarının oluşmasına yol açan sıvı akışının periyodik olarak kesilmesine kadar kaynar. Döner hidrodinamik yayıcıların frekansı, yuva sayısı ve rotor devir sayısı ile belirlenir.

Hidrodinamik yayıcılar, geniş bir frekans aralığında akustik titreşimler yayma kapasitesine sahiptir: 0,3 ila 35 kHz arasında, maksimum ~1,5-2,5 W/cm2 yoğunlukta. Hidrodinamik yayıcıların genel avantajları, alınan akustik enerjinin düşük maliyeti, tasarımlarının ve operasyonlarının basitliği ve ayrıca içlerindeki sıvı akışının bir yandan bir titreşim üreteci olması, diğer yandan da bir titreşim jeneratörü olmasıdır. diğeri ise bir ses nesnesidir. Plakalı hidrodinamik yayıcıların avantajı, yaklaşık 2 atm'den başlayarak nispeten düşük basınçlarda çalışabilme yeteneğidir; Dezavantajları ise yorulma gerilimleri nedeniyle sık sık plaka arızaları, desteklerin tam olarak düğüm noktalarına konumlandırılmasındaki zorluk, viskoz ortamlarda ve katı yabancı maddeler içeren ortamlarda titreşim oluşturmadaki zorluklardır. Çubuk hidrodinamik emitörlerin bu dezavantajları yoktur ancak yaklaşık 4 atm'den başlayarak artan basınçlarda çalışırlar. Döner hidrodinamik radyatörler, hem tasarım açısından (rotor ve statorun yüksek eşeksenliliğini sağlama ihtiyacı, dönen elemanların varlığı vb. nedeniyle) hem de çalışma açısından plaka ve çubuk radyatörlerden önemli ölçüde daha karmaşıktır, ancak karşılaştırıldığında en yüksek performansa sahiptirler. diğer hidrodinamik radyatörlere.

En tehlikeli seyrüsefer durumlarından biri, gemilerin kısa yatay mesafelerde birbirlerinden uzaklaşmasıdır. Bu durumda gövdeleri, hidrodinamik etkisinden kaynaklanan ek dış kuvvetlere maruz kalabilir. Bu kuvvetlerin etkisi sonucunda gemiler kontrolü kaybedebilir ve acil durum, gemi çarpışmaları meydana gelir. Denizcilik uygulamaları, gemi gövdelerinin hidrodinamik etkileşimi sonucu meydana gelen oldukça fazla sayıda çarpışma kaydetmiştir. Çeşitli faktörlerin kombinasyonuna ve gemilerin göreceli konumuna bağlı olarak, gemi gövdelerinde hidrodinamik temas sırasında ortaya çıkan enine kuvvetler Y g ve anlar M g işaretlerini değiştirebilirler ve gemilerin sadece “çekimi” değil aynı zamanda “itmeleri” de meydana gelebilir. Yanal kuvvet Yg Yaklaşan veya yetişilen teknenin yan tarafına doğru yönlendirilmişse işareti pozitiftir. Yaw anı M g Söz konusu teknenin baş ucunu, yaklaşmakta olan veya yetişilen teknenin bordasına doğru çevirme eğiliminde ise olumlu işaret olarak kabul edilir. İki gemi gövdesi arasındaki hidrodinamik etkileşim olgusunun fiziksel özü temel olarak şu şekilde ifade edilebilir. Hidromekanikten bilinmektedir ki ideal sıvı akış çizgisi boyunca Bernoulli denklemi şeklinde yazılan enerjinin korunumu yasası sağlanır, Р + ρV 2 /2g=sabit, burada p, akım çizgisi üzerinde rastgele bir noktadaki basınçtır. Baba; ρ - suyun yoğunluğu, t/m 3. İki özdeş kabın ideal (viskoz olmayan) bir sıvı içinde, kenarlar arasında belirli bir mesafede, aynı hızla paralel olarak hareket ettiğini varsayalım. Bu durum, hidromekanik olarak, her iki kabın da sabit olduğu ve kaplardan sonsuz bir mesafede u 0 hızına sahip homojen bir sıvı akışının üzerlerine aktığı ters hareket durumuna eşdeğerdir. Bernoulli denklemini söz konusu l'deki kabın gövdesi etrafından akan akışkan akış çizgilerine uygulayalım. Mevcut AB hattı için: p 0 + u 0 2 /2g=p b + u b 2 /2g p b - p 0 =ρ/2g mevcut AC hattı için; p 0 + u 0 2 /2g=p c + u b 2 /2g; p c - p 0 =ρ/2g Geminin gövdesi belirli boyutlara sahip olduğundan ve sıvı birbirinden ayrılamaz olduğundan, sıvı parçacıklarının o noktadaki hızları İLE geminin yan tarafına yakın noktadakinden daha büyük olacaktır A gemiden uzakta. Böylece C noktasında basınç, gemiden uzaktaki basınca kıyasla azalacaktır; bir boşluk oluşur. Akış noktasında İÇİNDE. teknenin ortak tekneye bakan tarafında bulunur 2, akışkan akışı, gemilerin gövdeleri arasında arttığından dolayı, u c hızından daha büyük bir hıza sahiptir. Sonuç olarak, ortak kaba bakan taraftaki vakum daha da büyük olacaktır. Dış ve iç taraflardaki basınç farkından dolayı, geminin gövdesine enine bir hidrodinamik emme kuvveti etki edecektir. Geminin gövdesinin orta kısmına göre gözle görülür bir asimetrisi varsa, enine emme kuvveti Yg CG'den belirli bir mesafede uygulanabilir, yani. geminin gövdesi belirli bir işaretteki Mg yalpalama momentinden etkilenecektir.

Çünkü İnsan vücudundaki dokuların %60-70'i sudan oluştuğu için sıvı ortamlara uygulanan fizik kanunlarına tabidirler. Bu nedenle mermi dokuya temas ettiğinde kavitasyon olgusu meydana gelir. Bu durumda oluşur geçici titreşimli boşluk Dinamik döngüsü iki aşamadan oluşan hareketli merminin arkasında bulunur: çökme ve genişleme. Tüm döngü birkaç milisaniyeden fazla sürmez. Başlangıçta maksimum boyutuna ulaşan bu boşluk çökmeye başlar, "çöküşü" meydana gelir, ancak bu anda yara kanalının boşluğundaki basıncın çevresel basınca eşit olacak zamanı yoktur, bu nedenle boşluk tekrar genişler, ancak daha küçük bir genlik. Böylece, titreşimli boşluğun duvarları, pozitif ve negatif basınçtaki farklılıklar nedeniyle tekrar tekrar kapatılır ve açılır. Titreşimlerin sıklığı merminin hızına bağlıdır, yani 400 m/s'lik bir hızda 2 adet, 700 m/s'de - 5, 900 m/s'de - saniyede 8 adet vardır. Titreşimli boşluğun hacmi, titreşim frekansıyla doğru orantılıdır (mermi hacminin 4-12 katı). Titreşimlerin süresi, bir merminin vücuttan geçmesi için geçen sürenin onlarca katıdır. Ek olarak, titreşimli boşluğun hacmi, yaralayıcı merminin kendisinin mukavemet özelliklerine göre belirlenir. Ceketsiz kurşun mermilerin ve yumuşak kaplamalı mermilerin, yumuşak dokularda ek deformasyona uğraması ve bazı durumlarda küçük parçalara ayrılması nedeniyle daha büyük hasar verici etkiye sahip olduğu tespit edilmiştir. Bu durumda, geçici titreşimli boşluk, aynı kalibreli ancak sert kabuklu mermilerin kullanılmasına göre çok daha geniş ve dayanıklıdır.

Biyolojik dokular pozitif basınca daha dayanıklı, negatif basınca ise daha az dayanabilmektedir. Titreşimli çöküşün dinamik aşamasında, önemli kuvvette basınç dalgaları ortaya çıkar ve bu, birkaç yüz ve hatta binlerce kilopaskallık barometrik değişikliklere yol açar (karşılaştırma için, kavitasyon kuvvetlerinin çeliği tahrip edebilecek kadar büyük olduğuna dikkat edilmelidir) ve betonarme yapılar).

Bu bakımdan ateşli silah yarası kanalının geçici titreşimli boşluğu önemli bir travmatik faktördür. Yara kanalı bölgesindeki yumuşak dokuların büyük ölçüde tahrip olmasına neden olmakla kalmaz, aynı zamanda ateşli silahla doğrudan temas olmasa bile yakındaki kemiklerin kırılmasına da neden olabilir.

Sinir gövdeleri geçici titreşimli boşluktan nispeten az etkilenir, ancak iletim bozuklukları sıklıkla gözlemlenir.

İç organlara ve büyük damarlara zarar vermeyenler de dahil olmak üzere, yüksek hızlı mermilerin kafaya ve göğse yaptığı teğetsel yaralar, geçici titreşimli boşluğun zarar verici etkisi nedeniyle neredeyse her zaman ölümcüldür.

Aynı zamanda içi boş organlar (mide, bağırsaklar) ve önemli miktarda hava içeren organlar (akciğerler) kavitasyon kuvvetlerine daha az duyarlıdır.

Yara kanalının ilk kısmındaki boşluğun hızlı bir şekilde çökmesi, sıçramaları merminin hareketinin tersi yönde ve yakın bir atışla uçan içeriğini (çoğunlukla parçalanmış yumuşak doku ve kan) dışarı iter (5 –10 cm) atıcının eline, silahına ve hatta bagajına düşebilirler.

3. Kalıcı bir yara kanalının oluşumu.

Titreşimli boşluğun ömrü, merminin hızına, kalibresine, etkilenen yüzeyin özelliklerine ve bir dizi başka faktöre göre belirlenir. Aynı zamanda geçici yara kanalının da duvarları olan geçici titreşimli boşluğun duvarları çöktükten sonra, geçici kanal kapanır ve boşluğun olmaması ile karakterize edilen kalıcı bir tabanca kanalı oluşturulur. Şu anda, ateşli silah yarasının dinamik fazı sona ermekte ve hasar bölgesinin daha da genişlemesi esas olarak hasarlı dokunun anatomik ve fizyolojik özellikleri tarafından belirlenmektedir.

Bir kurşunun 5 çeşit travmatik etkisi vardır

1. Penetrasyon eylemi: Yuvarlak veya yuvarlak girişli ateşli silah yarası oluşur oval şekil, kenarları bir araya getirirken daima deri kıvrımları oluşur (“eksi doku” işareti).

2. Kama eylemi: Uçuş sırasında mermi kinetik enerjisini boşa harcar, hızını kaybeder ve artık delici etki yapamaz hale gelir. Bu durumda mermi dokuya temas ettiğinde önce dokuyu esnetir, sonra yırtıp iterek kama gibi davranır. Bu durumda yarık benzeri bir delik oluşur. Özellikle merminin bu etkisi, delici yaralarda derideki çıkış deliğinde kendini gösterir.

3. Yıkıcı (hidrodinamik) eylem.İçi boş, sıvı dolu bir organa (mide, mesane) çarpan bir merminin kinetik enerjisinin çoğunu ona verdiği durumlarda ortaya çıkar. Bu durumda sıvının sıkıştırılabilirliğinin düşük olması nedeniyle içi boş organ yırtılır. Mermi, sıvıdan zengin organlar (beyin) üzerinde de benzer bir etkiye sahiptir.

4. Sarsıntı etkisi. Bir merminin kinetik enerjisi minimum olduğunda, merminin yalnızca şok (sarsıcı) etkisi vardır. Bir mermi, fırlatılan künt, katı bir nesne gibi davrandığında, sonunda bu etkiye neden olur. Bunun sonucunda vücutta sıyrıklar, morluklar ve morluklar oluşur.

5. Kırma eylemi– bir merminin kemik dokusunun lokal tahribatıyla (ezilme) kemik üzerindeki etkisi.

Atış mesafesi

Adli tıpta ateşli silah yaralanmalarını incelerken temel konulardan biri atış mesafesinin belirlenmesidir.

Atış mesafesi, atışın ek faktörlerinin etkisinin sınırı ile belirlenen, silah namlusunun ağzından hedef yüzeye kadar olan mesafenin niteliksel bir özelliğidir.

Adli tıpta 2 atış mesafesi vardır:

1. Yakın mesafeden vuruldu- şutun ek faktörlerinin etkisi altında. Yakın mesafeden atışın bir varyasyonu, yakın mesafeden atıştır (sıkı ve gevşek: temas halinde ve açılı).

2. Yakın mesafeden vuruldu- şutun ek faktörlerinin etkisi dışında.

Doğada iki tür sürtünme vardır: dış ve iç. Harici Temas halindeki iki cisim arasındaki sürtünmeye denir. Dahili Aynı cismin parçalarının birbiriyle etkileşime girmesiyle ortaya çıkan sürtünmeye denir. Temas eden cisimlerin göreceli hareketinin doğasına bağlı olarak iki tür dış sürtünme ayırt edilebilir: kayma sürtünmesi ve yuvarlanma sürtünmesi.

Kayma sürtünmesi cisimlerden birinin yüzeyi sürtünme çiftinde yer alan başka bir cismin yüzeyine göre yer değiştirdiğinde meydana gelir F TR = fN(Şekil 13.1, a).

Yuvarlanma sürtünmesi temas eden cisimlerin göreceli hareketinin, temas yüzeyine teğet bir düzlemde yer alan anlık bir eksen etrafında dönme olarak temsil edilebildiği durumda meydana gelir (Şekil 13.1b).

Kayma sürtünmesi türleri

Saf sürtünme.

Sürtünme yüzeylerinde herhangi bir yabancı maddenin tamamen yokluğunda, hatta adsorbe edilmiş sıvı veya gaz molekülleri şeklinde bile meydana gelebilir. Bu ancak vakumda özel yüzey hazırlığından sonra mümkündür. Kuru sürtünme

. Yüzeyler sıvı veya gaz molekülleri tarafından adsorbe edilen oksit filmlerle kaplandığında kendini gösterir.

G sınır sürtünmesi.

Temas eden yüzeyler arasında yaklaşık 0,01 µm kalınlığında ve alışılagelmiş hacimsel özelliklerinden farklı özelliklere sahip bir yağlayıcı tabakası bulunduğunda meydana gelir. Karışık sürtünme. Yüzeyin farklı kısımlarında farklı sürtünme türleri meydana geldiğinde ortaya çıkar. Bu eğer mümkünse< R H 1 + R H 2 z Yüzeyin farklı kısımlarında farklı sürtünme türleri meydana geldiğinde ortaya çıkar. Bu eğer mümkünse– yağlayıcı tabakanın kalınlığı, R H 1 , R H 2 – mikro pürüzlülüklerin yükseklikleri (Şekil 13.2).

Sıvı sürtünmesi. Yağlanmış yüzeyler arasında aşağıdaki durumlarda meydana gelir: Yüzeyin farklı kısımlarında farklı sürtünme türleri meydana geldiğinde ortaya çıkar. Bu eğer mümkünse> R H 1 + R H 2 . Yük, temas eden gövdeler arasında yalnızca bir yağlayıcı tabaka aracılığıyla aktarılır. Bu durumda aşınma olmaz ve servis ömrü neredeyse sınırsızdır.

Hidrodinamik etki

HAKKINDA

Hidrodinamik yağlama teorisinin temelleri Rus bilim adamı ve mühendis Nikolai Pavlovich Petrov tarafından atıldı. Ana matematiksel çözümler daha sonra İngiliz bilim adamı Reynolds tarafından elde edildi.

Sıvı sürtünmesi ile sürtünme gövdelerinin yüzeyleri arasındaki etkileşim yerini yağlayıcı parçacıklar arasındaki etkileşime bırakır, yani iç sürtünme meydana gelir. İç sürtünmenin en önemli özellikleri yapışkanlık ve viskozitedir.

Yapışkanlık– yağlayıcının metal yüzeyler üzerinde sınır tabakaları oluşturma yeteneği.

Viskozite– yağlayıcının kesme kuvvetlerine direnme yeteneği. Yağlayıcıda birbirinden birim uzaklıkta bulunan ve birbirine göre birim hızla hareket eden iki paralel düzlemden birinin birim alan başına teğetsel kuvveti ile ölçülür.

Düz bir plakanın sabit bir yüzeye göre hareketini düşünün (Şekil 13.3). Durumunda laminer hareket F=  S, Nerede S – plaka yüzey alanı;  - yağlayıcı katmandaki teğetsel kayma gerilimi.

N

Newton bunu buldu
,

Nerede  - yağlayıcı viskozitesinin dinamik katsayısı, [ Ns/m 2 ] (sıcaklık ve basıncın bir fonksiyonudur), Yüzeyin farklı kısımlarında farklı sürtünme türleri meydana geldiğinde ortaya çıkar. Bu eğer mümkünse– yağlayıcı tabakanın kalınlığı.

Şimdi eğik bir levhanın sabit bir yüzeye göre hareketini ele alalım. Bu durumda yağlayıcının sıkıştırılamaz olduğu ve sıvı-katı arayüzünde kayma olmadığı konusunda hemfikiriz.

Hız dağılımını üç bölümde ele alalım A, B, C (Şekil 13.4). Bölümlerdeki sıvı hızları A, B Ve C yüzeye yakın A aynı ve eşit V.Enine kesitte C yüzeyden uzaklaştıkça A yüzeye İÇİNDE yağlayıcı katmanlar arasındaki bağlantı (viskoz kuvvetler nedeniyle) zayıflar ve hız diyagramı doğası gereği içbükeydir. Kesitte B yağlayıcı tabakanın kalınlığı azalmıştır ve aynı miktarda yağlayıcının içinden geçebilmesi için yağlayıcı sıkıştırılamaz olduğundan hızının artması gerekir. Buradaki hız diyagramı doğrusaldır. Kesitte A yağlayıcı tabakanın kalınlığı daha da azalmıştır ve aynı nedenle hız diyagramının dışbükey olması gerekir.

Yağlayıcı kama şeklindeki boşluğa çekildiğinde, dağılımı Reynolds denklemi ile açıklanan hidrodinamik basınç oluşur.

Nerede Yüzeyin farklı kısımlarında farklı sürtünme türleri meydana geldiğinde ortaya çıkar. Bu eğer mümkünse 0 – yağlayıcı tabakanın bulunduğu yerdeki kalınlığı dP/ dx= 0 .

Bu denkleme göre basınç diyagramı şekilde gösterilen forma sahiptir. Bu basınç, yağlama katmanını sınırlayan sert yüzeylere iletilir, böylece gövdelerden biri (gövde) A) temas eden gövdelerle doğrudan teması tamamen önleyen bir yağlama filmi üzerinde yüzüyor gibi görünüyor.