Суцільне середовище

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук

Суцільне середовище ( англ. continuous medium, англ. continuum; нім. Kontinuität f — фізична система з нескінченним числом внутрішніх ступенів свободи.

Загальний опис[ред.ред. код]

Класична механіка розглядає рух механічних систем із скінченим числом ступенів свободи. Наприклад, абсолютно тверде тіло, що складається з довільної кількості частинок, є системою з шістьма ступенями свободи. Якщо брати до уваги рухи деформації, то тіло може розглядатися як система рухомих частинок або як суцільне середовище із втратою при цьому частини інформації про рухи окремих частинок тіла. Для довільного реального середовища, яке містить у собі сумірну з числом Авогадро кількість атомів чи молекул, немає ніякого сенсу розглядати систему 1023 диференціальних рівнянь руху з відповідною кількістю початкових умов.

Використання тієї чи іншої моделі суцільного середовища дозволяє спростити задачу за рахунок усереднення частини процесів, які відбуваються у середовищі. Іншими словами, замість розгляду рухів окремих атомів чи молекул, у моделях суцільного середовища частина простору, що заповнена середовищем, наділяється скалярними, векторними та тензорними характеристиками – полями (функціями координат та часу).

Рух суцільного середовища в просторі, на відміну від інших механічних систем, описується не координатами і швидкостями окремих частинок, а скалярним полем густини і векторним полем швидкостей. Залежно від завдань, до цих полів можуть додаватися поля інших фізичних величин (концентрація, температура, поляризація тощо). Якщо серед характеристик середовища зустрічаються тензорні величини, відповідні рівняння для суцільного середовища записують у тензорній формі.

Суцільне середовище – ідеалізоване (уявне) середовище, вивчення макроскопічних процесів в якому здійснюється без урахування молекулярної будови. Таке уявлення не суперечить фізичним даним, оскільки, напр., кубик повітря зі стороною 1 мкм містить 2,7•107 молекул. Такі елементи об'єму можна вважати фізично безмежно малими. Це уявлення дає змогу при дослідженні використовувати апарат неперервних функцій, диференціальне та інтеґральне числення.

Посилання[ред.ред. код]

Література[ред.ред. код]

Фізика Це незавершена стаття з фізики.
Ви можете допомогти проекту, виправивши або дописавши її.