Номер 2, страница 53 - гдз по физике 10 класс учебник Казахбаева, Кронгарт

2. Что называется трубкой тока?

2. Что называется трубкой тока?

Трубка тока — это воображаемая область в движущейся жидкости или газе, ограниченная линиями тока. Более формально, это поверхность, образованная линиями тока, которые проходят через все точки некоторого малого замкнутого контура, помещенного в поток.

Ключевое свойство трубки тока заключается в том, что ее боковая поверхность непроницаема для частиц жидкости. Это следует из определения линий тока, которые в каждый момент времени касательны к вектору скорости. Таким образом, частицы движутся вдоль трубки, не пересекая ее стенок. Жидкость, вошедшая в трубку через одно поперечное сечение, полностью выходит через другое.

Это свойство является основой для уравнения неразрывности струи. Для стационарного течения несжимаемой жидкости (плотность которой постоянна, $\rho = \text{const}$), уравнение неразрывности гласит, что объемный расход жидкости, равный произведению площади поперечного сечения $S$ на среднюю скорость потока $v$, постоянен вдоль трубки тока: $S \cdot v = \text{const}$. Это означает, что при сужении трубки тока скорость потока возрастает, а при расширении — уменьшается.

В случае сжимаемой жидкости постоянным остается массовый расход, равный произведению плотности $\rho$, площади сечения $S$ и скорости $v$: $\rho \cdot S \cdot v = \text{const}$.

Понятие трубки тока является фундаментальной моделью в гидро- и аэродинамике, которая используется, в частности, для вывода уравнения Бернулли.

Ответ: Трубкой тока называется часть потока жидкости или газа, ограниченная поверхностью, которая состоит из линий тока, проходящих через все точки произвольного замкнутого контура внутри потока.