Номер 1, страница 139, часть 1 - гдз по физике 10 класс учебник Кронгарт, Казахбаева

1. Чем отличаются способы описания движения жидкостей и газов от материальных тел?

1. Чем отличаются способы описания движения жидкостей и газов от материальных тел?

Описание движения материальных тел (или материальных точек) в классической механике принципиально отличается от описания движения жидкостей и газов, которые рассматриваются как сплошные среды. Основное различие заключается в выборе объекта наблюдения и подхода к описанию системы.

При описании движения материальных тел используется подход Лагранжа. В рамках этого подхода мы следим за каждым отдельным телом и описываем его траекторию, то есть зависимость его координат от времени: $\vec{r} = \vec{r}(t)$. Нас интересуют такие характеристики, как скорость $\vec{v}(t)$ и ускорение $\vec{a}(t)$ конкретного тела. Этот метод эффективен, когда система состоит из небольшого, обозримого числа объектов (например, планеты в Солнечной системе или несколько бильярдных шаров).

При описании движения жидкостей и газов отслеживать каждую молекулу (а их число огромно, порядка $10^{23}$ в кубическом сантиметре) невозможно и не имеет смысла. Поэтому используется модель сплошной среды, где вещество рассматривается как непрерывно распределенное в пространстве. Для описания движения такой среды используется преимущественно подход Эйлера.

Суть подхода Эйлера заключается в том, что мы не следим за отдельными частицами жидкости, а фиксируем точки в пространстве и изучаем, как меняются характеристики потока (скорость, давление, плотность, температура) в этих точках с течением времени. То есть мы описываем поля физических величин. Например, поле скоростей — это функция $\vec{v}(x, y, z, t)$, которая показывает, какая скорость у частицы жидкости, находящейся в точке с координатами $(x, y, z)$ в момент времени $\text{t}$. Аналогично описываются поле давлений $p(x, y, z, t)$ и поле плотности $\rho(x, y, z, t)$.

Таким образом, ключевое отличие состоит в переходе от задачи нахождения траекторий отдельных тел (подход Лагранжа) к задаче нахождения полей физических величин, характеризующих состояние сплошной среды в каждой точке пространства в каждый момент времени (подход Эйлера).

Ответ: Движение материальных тел описывается путем отслеживания траектории каждого отдельного тела (подход Лагранжа), в то время как движение жидкостей и газов описывается путем определения полей физических величин (скорости, давления, плотности) в каждой точке пространства в каждый момент времени (подход Эйлера), без отслеживания отдельных частиц среды.