Sari la conținut

Ecuațiile Kirchhoff

De la Wikipedia, enciclopedia liberă
Nu confundați cu Legile lui Kirchhoff.

În mecanica fluidelor ecuațiile Kirchhoff, numite astfel după Gustav Kirchhoff, descriu mișcarea unui corp rigid într-un fluid ideal.

unde și sunt vectorii viteză unghiulară și liniară în punctul ;

este tensorul momentului de inerție;
este masa corpului;
este o unitate normală la suprafața corpului în punctul ;
este o presiune în acest moment;
și sunt momentul și respectiv forța hidrodinamică care acționează asupra corpului;
și sunt toate celelalte momente, respectiv forțe care acționează asupra corpului.

Integrarea se realizează peste porțiunea suprafeței corpului expusă fluidului.

Dacă corpul este complet scufundat într-un volum infinit de mare de fluid irotațional, incompresibil, inviscid, care la infinit este în repaus, atunci vectorii și pot fi obținuți prin integrare explicită, iar dinamica corpului este descrisă de ecuațiile Kirchhoff–Clebsch:

Prin integrare se obține:

Prin integrare ulterioară se obțin expresii explicite pentru poziție și viteze.

  • de Kirchhoff G. R. Vorlesungen ueber Mathematische Physik, Mechanik. Lecture 19. Leipzig: Teubner. 1877.
  • en Lamb, H., Hydrodynamics. Sixth Edition Cambridge (UK): Cambridge University Press. 1932.