题目
动量方程是( )在流体力学中的具体应用。A. 能量守恒定律B. 动量定理C. 质量守恒定律D. 动量定理和能量守恒定律
动量方程是( )在流体力学中的具体应用。
- A. 能量守恒定律
- B. 动量定理
- C. 质量守恒定律
- D. 动量定理和能量守恒定律
题目解答
答案
B
解析
考查要点:本题主要考查学生对流体力学中基本方程对应物理定律的理解,特别是动量方程的理论基础。
解题核心:明确流体力学中的三大基本方程(质量守恒方程、动量方程、能量方程)分别对应的物理定律。其中,动量方程直接来源于动量定理,描述流体动量变化与外力的关系。
关键点:
- 质量守恒方程对应质量守恒定律。
- 动量方程对应动量定理(动量变化由外力引起)。
- 能量方程对应能量守恒定律。
选项D混淆了动量方程与能量方程的独立性,需注意区分。
动量方程是流体力学中描述流体动量变化的基本方程。其数学形式为:
$\frac{D}{Dt} \int_{V} \rho \mathbf{v} \, dV = \int_{S} \rho \mathbf{v} (\mathbf{v} \cdot \mathbf{n}) \, dS + \int_{S} \mathbf{T} \cdot \mathbf{n} \, dS + \int_{V} \rho \mathbf{g} \, dV$
其中,左侧表示控制体内动量的时间导数,右侧表示作用于流体的外力(包括对流项、应力和体积力)。
关键推导依据:
- 动量定理指出,系统动量的变化率等于所受外力之和。
- 流体作为连续介质,其动量变化由外力(如压力、粘性力、重力)驱动,因此动量方程是动量定理在流体系统中的具体表达。
选项分析:
- A、C、D均与动量方程的物理基础无关。
- B(动量定理)直接对应方程的推导依据。