1 CƠ HỌC CHẤT LƯU – CHUYỂN ĐỘNG CỦA MÁU TRONG HỆ TUẦN HOÀN 2 Mục tiêu  Trình bày được các định luật cơ bản về tĩnh học chất lưu  Trình bày được nội dung , ý nghĩa của phương trình liên tục – phương trình Bernoulli và ứng dụng  Trình bày được nội dung phương trình Poiseuille , phân tích ảnh hưởng của độ nhớt đến sự chuyển động của chất lỏng thực  Hiểu được quy luật về sự chuyển động của máu trong cơ thể. 3 Nội dung  CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN  TĨNH HỌC CHẤT LƯU  ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT LƯU LÝ TƯỞNG  ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT LƯU THỰC  CHUYỂN ĐỘNG CỦA MÁU TRONG HỆ TUẦN HOÀN 4 I/ CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN 1- Chất lưu • Là chất có thể chảy được ( bao gồm các chất lỏng và chất khí ) • Chất lưu lý tưởng : Là chất lưu hòan tòan không nén được và không có lực ma sát nhớt 5 2- Khối lượng riêng và áp suất : - Khối lượng riêng ρ: (môi trường liên tục) Khối lượng riêng của chất lưu tại M là : đồng chất không nén được dV : yếu tố thể tích bao quanh điểm M dm :khối lượng của chất lưu chứa trong dV dm dV ρ = ( ) 3 m kg / m V ρ = dm dV ρ = ( ) 3 m kg / m V ρ = dm dV ρ = 6 - Áp suất p + Áp súât chất lưu gây ra tại M là : mọi nơi trên S như nhau dF n là áp lực do chất lưu tác dụng vuông góc lên diện tích dS đặt tại điểm M . + Đặc biệt : áp súât tại một điểm M trong chất lưu là một đại lượng vô hướng Trong hệ SI : đơn vị đo áp súât là N/m 2 hay còn gọi là Pascal (1 Pa = 1 N/m 2 ) Ngòai ra : 1 mmHg = 133,32 N/m 2 = 1 torr (Torricelli ) 1 atm = 1,013.10 5 N/m 2 = 760 mmHg 1 at = 9,81.10 4 N/m 2 = 736 mmHg n dF p dS = ( ) 2 n F p N / m S = dF n dS n dF p dS = ( ) 2 n F p N / m S = n dF p dS = dF n dS dF n dS 7 II/ TĨNH HỌC CHẤT LƯU Lấy một khối chất lưu lý tưởng, nằm yên,trong trọng trường đều (g = const) dạng hình trụ . • Điều kiện cân bằng : F2 = F1 + P ⇔ p2 S = p1S + mg ⇔ p2 S = p1S + ρVg ⇔ p2 S = p1 S + ρ S(z1 – z2) g ⇔ p2 = p1 + ρg (z1 – z2) S ρ m z z 1 z 2 p 2 p 1 F 2 = p 2 S P = mg F 1 = p 1 S (h 1) 1- Áp súât thủy tĩnh (phương trình cơ bản của Tĩnh học chất lưu) 8 Chọn z 1 = 0( mặt thoáng) , p 1 = p 0 = 1 atm ( áp suất khí quyển) , z 2 = z , z 1 – z 2 = -z = h > 0 Áp suất ở độ sâu h là : p = p 0 + ρ g h áp suất thủy tĩnh áp suất áp kế (thủy lực) Do ρ, g không đổi nên áp suất thủy tỉnh p tăng theo độ sâu h . p 0 p h (h.2) z z 1 =0 z 2 =z Nước không khí S ρ m z z 1 z 2 p 2 p 1 F 2 = p 2 S P = mg F 1 = p 1 S (h 1) 9 Hệ quả • h1 = h2 → p1 = p2 :cùng một mặt phẳng ngang thì áp suất tương ứng bằng nhau (gọi là mặt đẳng áp ) dù bình chứa có bất kỳ hình dạng nào Tương tự mặt thoáng ( p = p0) của một chất lưu nằm yên phải là mặt nằm ngang ( h = 0 ) . Tuy nhiên , điều này chỉ đúng đối với các mặt thoáng cỡ trung bình . ρ dầu = 0,9.103 kg/m3 ρ nước = 1,0.103 kg/m3 kgkgkg/m3 • Một thùng Tono chứa đầy nước đóng kín rồi nối lên trên một ống dài có tiết diện nhỏ.Đến lượt đổ nước vào ống: Áp suất chênh lệch Δp= ρgh mang vào cho nước phụ thuộc chiều cao của mực nước trong ống mà không phụ thuộc tiết diện ống. Chẳng hạn, với một ống đường kính 1 cm , chỉ cần đổ một lít nước vào ống thì cột nước đã cao 10 m , điều đó đã tạo ra một chênh lệch áp suất khoảng 105 N/m2 ( tương tự ta lặng sâu xuống 10 m nước ),có thể vỡ thùng Tô nô. Thùng tô nô PASCALThùng tô nô PASCAL hhh [...]... gradient của vận tốc theo phương x ∆S : Diện tích tiếp xúc giữa hai lớp chất lưu η : Hệ số ma sát nhớt của chất lưu (η phụ thuộc bản chất chất lưu và nhiệt độ , khi nhiệt độ tăng , hệ số nhớt giảm ) 31 Vd : Chất lưu chuyển động trong một cái ống , ta thấy lớp chất lưu sát thành ống không chuyển động ,bám sát thành ống ( do lực hút phân tử giữa chất lưu và thành ống giữ lại) Càng xa thành ống , vận tốc chất. .. chất lưu trong khoảng thời gian ∆t là : 1 1’ A = F1 ∆x1 – F2 ∆x2 = p1S1 ∆x1 - p2S2 ∆x2 Vì S1 ∆x1 = S2 ∆x2 = V (không chịu nén) S2 p2S2 v2 h 1 2 2’ h2 → A = (p1 – p2 ) V Mặt đất (h.12) 23 Khối chất lưu (1,2) dịch chuyển đến vị trí (1‘,2’) ↔ khối chất lưu (1,1’) dịch chuyển đến vị trí (2,2’) (Vì phần (1’2) chung ) Độ biến thiên cơ năng của khối chất lưu từ vị trí (1,1’) 2 đến (2,2’) là : 2 v2 v1 W2 –. .. Tốc độ chảy v : + v bé: chuyển động thành lớp + v lớn: chuyển động xoáy Khi chất lưu chuyển động thành lớp với những vận tốc khác nhau làm xuất hiện lưc ma sát nằm giữa các lớp 30 Định luật Newton (thực nghiệm) Lực ma sát nhớt F giữa hai lớp chất lưu có : - Phương : phương chuyển động (vuông góc với Ox) - Chiều : làm cản trở lớp chuyển động nhanh và thúc đẩy lớp chuyển động chậm - Độ lớn : F =η dv ∆S... toàn cơ năng 2 A = W2 - W1 v 2 v1 2 ( p1 – p2 ) V = (mgh2 + m 2 ) – ( mgh1 + m 2 ) 2 2 v1 v2 p1V + mgh1 + m 2 = p2V + mgh2 + m 2 24 Do m = ρV ↔ ↔ ρ : là khối lượng riêng của chất lưu p1 + ρ gh1 + ρ 2 1 v 2 = p2 + ρ gh2 + ρ v 2 = const p + ρ gh + ρ 2 2 v2 2 (P T Bernoulli ) (áp suất tĩnh) (áp suất thủy lực) (áp suất động) Trong chuyển động dừng của chất lưu lý tưởng tổng áp suất tĩnh, áp suất động và... thái dừng : Là trạng thái chất lưu chuyển động sao cho vận tốc của các phần tử chất lưu tại mỗi vị trí nhất định đều không đổi theo thời gian 2/ Phương trình liên tục (bảo toàn thể tích): Xét khối chất lưu lý tưởng, chuyển động trong một ống dòng ở trạng thái dừng Trong khoảng thời gian ∆t , thể tích chất lưu đi qua S 1 bằng thể tích chất lưu đi qua S2 : ∆V1 = ∆V2 (không chịu nén ) ↔ S1 ∆l1 = S2 ∆l2... phun chất lỏng Nguyên tắc : Khí nén từ vòi D đến vòi C có S giảm (v tăng ) thì áp suất p giảm đến mức bé hơn áp suất trong bình A ⇒ Chất lỏng theo ống B hút lên và phun ra ngoài thành những hạt nhỏ C D B A 29 IV/ ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT LƯU THỰC • 1- Lực ma sát nhớt ( nội ma sát ) - Chất lưu thực : khi chảy xuất hiện lực ma sát (do tính nhớt của chất lưu ) và có khả năng nén được - Tốc độ chảy v : + v bé: chuyển. .. giữa chất lưu và thành ống giữ lại) Càng xa thành ống , vận tốc chất lưu càng lớn Ở giữa ống là nhanh nhất Đóng Mở 32 2/- Lực cản nhớt – Công thức Stokes Lực cản nhớt là lực cản tác dụng lên các vật chuyển động trong chất lỏng do tính nhớt của chất lỏng gây ra Lực cản nhớt F của các khối cầu bán kính r ,chuyển động với vận tốc v trong chất lỏng có độ nhớt η ,khối lượng riêng ρ như sau: F = 6πηr v (Công... biến thiên áp suất tác dụng vào một chất lưu bị giam kín, được truyền không thuyên giảm cho mọi phần của chất lưu và cho thành bình Thật vậy: Từ p2 = p1 + ρg (z1 – z2) Vì ρg (z1 – z2) = const → ∆p2 = ∆ p1 VD: thao tác Heimlich( bệnh nhân bị hóc), … 14 b- Đòn bẫy thủy tỉnh(máy ép thủy lực): Nguyên tắc hoạt động: Chất lưu = chất lỏng không chịu nén Áp suất tác dụng vào chất lỏng là : F p= S1 1 Áp suất... Gỗ P 0 FA FA :Lực đẩy (lực hướng lên Archimède) ρ: khối lượng riêng cuả chất lưu V :Thể tích của khối chất lưu bị vật chiếm chỗ g: gia tốc trọng trường dẻo nước đá P P Nước 17 b- Sự cân bằng của vật nổi : Một vật nhúng chìm trong chất lưu thì có thể xảy ra 3 trường hợp sau : Nếu gọi ρ0, ρ lần lượt là khối lượng riêng vật và chất lưu : ↔ ρ 0Vg > ρ Vg ↔ ρ 0 > ρ : Vật chìm xuống đáy bình chứa P = FA ↔... III/ ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT LƯU LÝ TƯỞNG 1/ Các khái niệm • Đường dòng : Là đường mà tiếp tuyến với nó tại mỗi điểm trùng với vecto vận tốc của phân tử chất lưu tai điểm đó + Quy ước :đường dòng thưa = vận tốc bé đường dòng dày = vận tốc lớn + Đường dòng không cắt nhau • Ống dòng : Là tập hợp các đường dòng tựa trên một đường cong kín r v (a) (b) 20 • Trạng thái dừng : Là trạng thái chất lưu chuyển động . chuyển động của máu trong cơ thể. 3 Nội dung  CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN  TĨNH HỌC CHẤT LƯU  ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT LƯU LÝ TƯỞNG  ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT LƯU THỰC  CHUYỂN ĐỘNG CỦA MÁU TRONG HỆ TUẦN. 1 CƠ HỌC CHẤT LƯU – CHUYỂN ĐỘNG CỦA MÁU TRONG HỆ TUẦN HOÀN 2 Mục tiêu  Trình bày được các định luật cơ bản về tĩnh học chất lưu  Trình bày được nội dung , ý nghĩa của phương. CỦA MÁU TRONG HỆ TUẦN HOÀN 4 I/ CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN 1- Chất lưu • Là chất có thể chảy được ( bao gồm các chất lỏng và chất khí ) • Chất lưu lý tưởng : Là chất lưu hòan tòan không nén