| 逆子说的太肯定了,“以太刚度很大”应该指的是近光速时的情况, 流体的刚度与密度相关,比如打气筒和水压机吧, 流体的刚度k、密度q、质量m、体积V(简称4量吧) 都与作用物的速度v、加速度a有关, 所以对于流体,有必要引入:动刚度、动密度、动质量、动体积的“4动”概念。 “4量”是[同一时刻],[参加运动]或[被加速]介质粒子的平均量值, 其“动体积”(作用范围)目前只能估算,变化规律以后再说吧, 至少前“3量”是与速度成正比的, (其实相对高速时,可能随v^2或v^3递增,而且可能随加速度a增加的更快), 高速时的“介质弹力”kx(x:相对位移)加上ma就是介质阻力f的主要组成部分: f=kx+ma 而流体(和固体)的刚度k是随密度q递增的,质量也与密度相关:m=nq 如果假设流体存在:k=Cq(C为常数,n为粒子数), 则介质阻力为: f=kx+ma=(Cq)x+(nq)a =(Cx+na)q 所以介质阻力f还取决于动刚度k和动质量m, 而最终都体现为动密度q的增加, 这就是“声障”---空气高密度墙, 以及“光障”---以太高密度墙, 它们都曾经或仍然是难以逾越的强阻力和速度极限的原因? (密度q与速度v、加速度a的关系以后再说吧) 对于低速情况,介质的“压缩势能”很快释放了,无法集聚、压缩, 也就说不上“介质弹力”kx了, “动密度”接近“静密度”, “动质量”(借用吧,挺恰当?)也很小, 因为[同一时刻]被加速的流体粒子数n很少(流体不能被积聚、压缩), 所以可以近似认为此时的“流体介质”的刚度为零---塑性变形kx=0, 只有很小的“动质量”m,阻力也就很小了:f=ma, 所以很低速时,可以忽略介质阻力f。 但对于一般游泳者、汽车、逆风骑车,被同时加速的流体粒子数n已不容忽略了, 但依然可以不考虑“波阻”---介质压缩阻力, 不过飞机就要考虑“流体等效刚度”的作用了(见下文), 总之,对于流体,必须引入动刚度、动密度、动质量、动体积的“4动”概念。 再着重说说质量m=nq: 对于固体,粒子数n和密度q是一定的(所以可以用f/a来定义质量m), 但对于流体,n和q都是随v和a变化的(规律再探吧), 虽然也可以用同样变化的f/a来定义m,但是此时的f、a、m都是平均值, 因为弹性体和流体中各处的f、a、m可以是不同的, 这是一般的“弹性体”、流体不同于“刚体”的重要之处? (刚体内各处的f、a、m都是相同的)。 再说说动刚度---流体等效刚度: 空气对于一般高速振动(这时的高速是相对声速而言的), 刚度并不算很低,密度当然比水和金属都小了, 既然v=sqr(f/q),而f与刚度k与振幅A的乘积相关:fmax=kA, 所以v=sqr[A(k/q)], 空气或水与固体的密度比(q/Q)和声速比(v/V)是已知的, 所以在同振幅A下,可以算出流体对固体的“等效刚度比”(k/K), 固体的刚度可测,所以最后可以得到某介质波速为v时的“流体等效刚度”: k=(v/V)(q/Q)K 固体的“以太”现在还没有,所以还无法得到“以太等效刚度”。 不过从流体阻力f=kx+ma看, 它对近光速粒子的“反作用阻力”是随动刚度k和动质量m变化的, 其此时的“流体等效刚度”的确可以用1/(1-v/c)或1/(1-vv/cc)来近似形容, (如前,密度q与速度v、加速度a的关系另文再分析) 这与刚度很大的钢块仍可以被加速是不同的, 不同在于:不但流体的刚度随速度增加, 而且被加速的流体粒子数量n和密度q也随物体的速度增加, (m=nq暂时称为“流体介质动质量”吧?) 这是流体介质的重要特点? 不过现成、概括、统一的“流体阻力公式”很难找,理论也不多, 不知是不重视呢,还是太专业了,或是保密? 另外,密度小也是波速快的原因之一,不过yuren2不要把密度小当成数量少, (这个问题我们以前探讨过了?) “以太”的间距不可能很大,否则难以设想电子运动了数米还遇不上一个“以太”? 密度q=nm/V,m太小,很大的n,q还是很小? 还有,如果引入:f=kx=(Cq)x (C为常数), 则波速v=sqr(f/q)=sqr(Cqx/q)=sqr(Cx), 所以距平衡点(波疏处x=0,速度v最大)x处的波速都是不同的, 一般所说的“介质波速”v是指的一个周期(半周期或1/4周期)内的平均值, (其实f也是一个平均值) 相对不变的就是这个平均值,近似为: v=[sqr(0)+sqr(CXmax)]/2=(1/2)sqr(CL/4)=(1/4)sqr(CL)=常数, (对于纵波有:振幅A=x(max)=L/4) |