Строение газовых вихрей
163
Г.Г.Магнусом и получило название эффекта Магнуса (рис. 4.23) [34, 35].
Н.Е.Жуковским была доказана теорема, согласно которой подъемная сила Y, действующая на омываемый потоком предмет, определяется как произведение плотности среды р на скорость потока уп и на циркуляцию этой же скорости по любому замкнутому контуру Г:
Y = рУпГ, (4.102)
Теорема Жуковского носит интегральный характер. Для уяснения физической природы этой силы представляет интерес определить ее дифференциальное выражение.
На тело вращающегося цилиндра будет действовать разность давлений
Р
AP = AP - APi = — (AV22 - Avi2). (4.103)
2
Здесь Av2 и Av1 - соответственно разности скоростей поверхности цилиндра и набегающего потока по обеим сторонам цилиндра.
Таким образом, в направлении, перпендикулярном направлению потока, на поверхность будет действовать сила, связанная с уменьшением давления окружающей среды. Физической основой изменения скорости потока на омываемой поверхности является вязкость среды. Как будет показано ниже, именно эта сила является физической основой сильного ядерного и электромагнитного взаимодействий.
4.8.4. Термодинамическое воздействие среды на тело
При нахождении тела в градиентном температурном поле эфира на него воздействует сила, связанная с тем, что давление
164
Глава 4.
газа пропорционально его температуре и связано с температурой соотношением [38, 39]:
3 Рэ
Рэ =--кТэ, (4.104)
2 ma
где к = 1,38-10 -23 - Дж-K - постоянная Больцмана; рэ = 8,85-10 12 кг-м -3 - плотность эфира; ma = 1,5-10 114 кг - масса амера.
Следовательно, для анализа распределения давлений в эфире необходимо рассматривать распределение плотности газа и температур. Абсолютная величина давления эфира сама по себе никак не влияет на появление силы, стремящейся сместить тело из одной точки в другую. Причиной появления такой силы может быть лишь разность давлений, действующих на тело с противоположных сторон. Эта разность может появиться только в том случае, если в пространстве имеется градиент давлений. При этом отношение температуры к давлению, так же как и отношение их градиентов, в эфире составит
Тэ grad?; 2ma 2-1,5-10 -114 --=---=--=-------= 8,2-10 -81 K -Па-1.
Рэ gradPэ 3Кр 3-1,38 -23 -8,85-10 -12
(4.105)
Результирующая сила, действующая со стороны среды на тело, например на замкнутый тороидальный вихрь, будет пропорциональна градиенту давления и размеру вихря (при условии малости размера этого вихря по сравнению с расстоянием от тела, создавшего температурное поле). Эта сила составит
F = ^KB^KbgradP =VXBgradP. (4.106)
Здесь £экв - эквивалентная площадь поперечного сечения тела; Ьэкв - расстояние, эквивалентное длине параллелепипеда, ис¬
