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

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

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

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


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
•

P
0
A
ống chứa đầy chất lưu
12
Giải:
- Gọi p
t
là áp suất tại mặt tiếp xúc
Dầu - Nước bên nhánh trái (dưới mặt
thoáng của dầu,một khoảng l+d)

Ta có : p
t
= p
0
+ ρ
x

g (l + d)
p
t
p
p
Bài toán :
Một ống hình chữ U chứa hai chất lỏng cân bằng tĩnh
( nằm yên) : Khối lượng riêng nước ρ
n
=10
3

l
l d+
135
135 12,3
mm
mm mm+
14

2/ Định luật Pascal :
a- Phát biểu:
Một độ 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), …
15
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 :

Áp suất truyền nguyên vẹn gây ra một lực hướng lên F2 .

⇒ Hay (*)h.6

=
Biến đổi lực nhỏ thành
một lực lớn hơn
2
2 1
1
S
F F
S
=
1 2
1 2
F F
S S
=
16

Diện tích S2 lớn hơn S1 bao nhiêu lần thì lực F2 lớn hơn F1 bấy nhiêu lần

Để ý : (CL không chịu nén )
V1 = V2 → S1d1 = S2d2
S2/S1= d1/d2
Từ (*): F2/F1 = d1/d2
hay F2d2 = F1d1

Biến đổi lực nhỏ thành một lực lớn hơn bao nhiêu lần thì quảng đường dịch chuyển nhỏ
hơn bấy nhiêu lần
(Công A= F2d2 = F1d1 là không đổi :đòn bẫy thủy tĩnh )
Ứng dụng : máy ép , con đội ……
17
Gỗ
Nước
0nước đá
F
A
F
A
F
A
P

khỏi mặt chất lưu cho đến khi lực nổi F
A
’ giảm xuống vừa đúng bằng trọng lực
P thì vật nằm cân bằng trên mặt chất lưu ).

19
Bài toán :
Biết khối lượng riêng của tảng băng là ρ
b
= 917 kg/m3
và của nước biển là ρ
n
= 1024 kg/m3 . Hỏi phần nổi của
tảng băng có tỷ lệ là bao nhiêu ?
Giải :
Gọi V là thể tích toàn phần của tảng băng thì
Trọng lượng của tảng băng là : P
b
= ρ
b
Vg
Gọi V
n
là thể tích phần nước bị vật chiếm chỗ ,thì
Lực nổi F
A
là : F
A
= ρ
n

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 (a) (b)

v
r
v
r

(a) (b)

v
r
21
•
Trạng 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):

2
∆t)
↔ S
1
v
1
= S
2
v
2

S
1 v
1 S
2

v
2
∆l
1
∆l

2

v
2

v
1

p
1
S
1

∆x
1

S
1

S
2
(h.12)
+ m )
Theo định luật bảo toàn cơ năng
A = W
2
- W
1
( p
1
– p
2
) V = (mgh
2
+ m ) – ( mgh
1
+ m )
p
1
V + mgh
1
+ m = p
2
V + mgh
2
+ m 2
2
2
v

+ ρ
↔ p + ρ gh + ρ = const (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 áp suất thủy
lực là một đại lượng không đổi
2
2
v
2
1
2
v
2
2
2
v