Плотность силы

Плотность силы
Общие символы	$\mathbf {f}$
И объединились	Н·м −3
В базовых единицах СИ	кг · м −2 · с −2
Измерение	${\mathsf {L}}^{-2}{\mathsf {M}}{\mathsf {T}}^{-2}$

В механике жидкости плотность силы представляет собой отрицательный градиент давления . Он имеет физические размеры силы на единицу объема . Плотность силы — это векторное поле, представляющее потока плотность гидростатической силы в объеме жидкости . Плотность силы обозначается символом f , и определяется следующим уравнением, где p — давление :

$\mathbf {f} =-\nabla p$.

Чистая сила, действующая на дифференциальный элемент объема dV жидкости , равна:

$d\mathbf {F} =\mathbf {f} dV$

Плотность силы действует по-разному, что обусловлено граничными условиями. Существуют граничные условия прерывистого движения и граничные условия прерывистого движения, которые влияют на плотность силы.

В сфере, помещенной в произвольное нестационарное поле течения вязкой несжимаемой жидкости для жестких граничных условий, где расчеты плотности силы приводят к демонстрации обобщения теоремы Факсена на силовые мультипольные моменты произвольного порядка.

В сфере, движущейся в несжимаемой жидкости в нестационарном потоке со смешанным граничным условием прерывистого движения, где сила плотности показывает выражение типа Факсена для полной силы, но полного крутящего момента и симметричного силового-дипольного момента.

Плотность силы в точке жидкости, деленная на плотность , представляет собой ускорение жидкости в этой точке.

Плотность силы f определяется как сила на единицу объема, поэтому результирующую силу можно рассчитать по формуле:

$\mathbf {F} =\int f(\mathbf {r} )d^{3}\mathbf {r}$.

Плотность силы в электромагнитном поле определяется в СГС следующим образом:

$\mathbf {f} =\rho \mathbf {E} +{\frac {\mathbf {J} }{c}}\times \mathbf {B}$,

где $\rho$ — плотность заряда, E — электрическое поле, J — плотность тока, c — скорость света, а B — магнитное поле.

См. также

• Сила тела
• Градиент давления
• Градиент