【种花家务·物理】1-14-02流线『数理化自学丛书6677版』

【阅前提示】本篇出自『数理化自学丛书6677版』，此版丛书是“数理化自学丛书编委会”于1963-1966年陆续出版，并于1977年正式再版的基础自学教材，本系列丛书共包含17本，层次大致相当于如今的初高中水平，其最大特点就是可用于“自学”。当然由于本书是大半个世纪前的教材，很多概念已经与如今迥异，因此不建议零基础学生直接拿来自学。不过这套丛书却很适合像我这样已接受过基础教育但却很不扎实的学酥重新自修以查漏补缺。另外，黑字是教材原文，彩字是我写的注解。

【山话嵓语】『数理化自学丛书』其实还有新版，即80年代的改开版，改开版内容较新而且还又增添了25本大学基础自学内容，直接搞出了一套从初中到大学的一条龙数理化自学教材大系列。不过我依然选择6677版，首先是因为6677版保留了很多古早知识，让我终于搞明白了和老工程师交流时遇到的奇特专业术语和计算模式的来由。另外就是6677版的版权风险极小，即使出版社再版也只会再版80年代改开版。我认为6677版不失为一套不错的自学教材，不该被埋没在故纸堆中，是故才打算利用业余时间，将『数理化自学丛书6677版』上传成文字版。

第十四章流体力学

【山话||  本系列专栏中的力单位达因等于10⁻⁵牛顿；功的单位尔格等于10⁻⁷焦耳。另外这套老教材中的力的单位常用公斤，如今是不允许的，力是不能使用公斤为单位的】

§14-2流线

【01】现在我们来讨论液体运动的轨迹。让我们先来做一个实验。实验的仪器如图14-4所示，其中(a)是它的正面图，(b)是侧面图。图中 A 是一个扁的容器，由两块玻璃片 S₁ 和 S₂ 组成。A 的上方放了两个水槽 K₁ 和 K₂ 水槽的两块金属片 M₁ 和 M₂ 分别放在玻璃片 S₁ 和 S₂ 的正上方，它们的底部各穿以一排孔，使水槽中的水可以流到容器 A 中去。两块金属片上的孔是错开的。（M₁ 片上的一个孔 d 已在图上画出。）

【02】先在水槽 K₁ 里装满清水，打开橡皮管上的夹子 Z，使水槽中的水流下来，再在水槽 K₂ 里装些红色的水，我们就可以看到红白相隔的水流。

【03】如果在 S₁ 和 S₂ 之间放入一个圆的薄片 D，就可以看到如图所示那样液体围绕这个圆片的流动情况。

【04】根据这些水流，我们可以了解水的质点的运动轨迹。

【05】为了形象地描述流体的运动情况，我们在流体中作许多曲线，曲线上每一点的切线方向和该处流体质点的速度方向一致（图14·5），这种曲线叫做流线。

【06】在稳流中，由于流体质点流经同一处的速度是相同的，因而任何流体质点在流线某点上的速度方向，总是和该点流线的切线方向相合，因此将沿流线运动，即在稳流中流线就是流体质点的运动轨迹。

【07】从图14·6中可以看出，在作流线时，我们可以把液体质点的流速的大小和流线的疏密联系起来，即流速大的地方流线画得密一些，流速小的地方流线画得疏一些，如图14·6所示，AB 处的横截面大，流速小，CD 处的横截面小，流速大，因此，在AB截面处的流线画得比较疏，而在 CD 截面处的流线画得比较密。

【08】流线虽然是一种假想的线，而且并不真的存在于流动的液体中，但在研究流体力学时，是一个很重要的概念。