Страница:БСЭ-1 Том 11. Вильом - Водемон (1930)-1.pdf/176

Эта страница не была вычитана

полосы. Длина птицы 65—80 см. Гнездится в юго-зап. Сибири, Туркестане, Афганистане и далее на восток до Нор-Зайсана и Яркенда. Живет в полынной степи и полупустыне. См. Дрофы.

ВИХОРЕВО ГНЕЗДО, ведьмина метла, ненормально обильное появление на ограниченном участке стебля коротких боковых ветвей, растущих скученно кверху» В. г. вызывается, главк, обр., паразитными грибами из рода Exoascus (на березе, грабе, вишне, черешне и др.) или Melampsorella (на пихте); иногда — паразитами из членистоногих (на березе). Вихоревым гнездом называется также нередко омела (см.).

ВИХРЕВАЯ ТЕОРИЯ АТОМА, см. Вихревые движения.

ВИХРЕВОЕ ПОЛЕ, часть пространства, в к-рой определен вектор F, имеющий завихрения, т. е. такой, что curl F не обращается всюду в нуль (см. Векторное исчисление').

Важнейшие примеры В. п.: магнитное В. п. в области, где протекает электрический ток; электрическое В. п., вызываемое изменениями магнитного поля (см. Электродинамика); В. п. скоростей течения воды (см. Гидромеханика).

ВИХРЕВЫЕ ДВИЖЕНИЯ,* движения жидкой или газообразной среды (в дальнейшем будем говорить просто «жидкости»), при к-рых элементы (малые объемы) среды совершают вращательные движения — обычно, каждый вокруг своей оси. Нужно иметь в виду, что характерным признаком В. д. является именно поворачивание (завихрение) каждого отдельного элемента жидкости вокруг своей оси, проходящей через какуюнибудь точку внутри данного элемента. Не следует поэтому смешивать В. д. с круговым, при к-ром все частицы движутся по концентрическим окружностям. Ниже рассматриваются подробнее два случая такого кругового движения, при чем в одном из них (рис. 19) движение является вихревым, т. е. движение каждого элемента жидкости можно разложить на поступательное, подобное параллельному перенесению твердого тела, и вращательное — подобное поворачиванию твердого тела вокруг неподвижной оси, проходящей через одну из его точек; в другом же случае (рис. 20) круговое движение является безвихренным, т. е. все элементы совершают поступательное перемещение, не поворачиваясь вокруг самих себя (не завихряясь, а только деформируясь). С другой стороны, в большинстве В. д. частицы жидкости перемещаются не по окружностям, а по другим — часто очень сложным — кривым линиям. Т. о., вид траектории (кривой перемещения) частиц жидкости сам по себе ничего не говорит о вихревом или безвихренном ♦ При составлении настоящей статьи были использованы материалы, специально доставленные для Б. С. Э. проф. Л. Прандтлем(Ь. Prandtl) из Гёттингена.характере движения. В подавляющем большинстве случаев как вихревого, так и безвихренного движения элементы жидкости во время движения непрерывно изменяют свою форму (деформируются). Малый объем жидкости, имеющий в данный момент форму шара, в следующий момент может принять форму эллипсоида и т. п. В. д., не связанные с деформацией частиц жидкости, не представляют большого интереса ни теоретически, ни практически. Изучаются, гл. обр., те В. д., в к-рых перемещение частиц связано с их деформацией.

Вихревые линии и трубки. Представим себе (рис. 1), что в жидкости выделена какая  — нибудь очень малая площадка и что через нее проведена / прямая (ось), вокруг которой враfff щается в данный момент эта плоА/ щадка. Отложив на этой прямой Щ очень малый отрезок, построим в конце его прямую, совпадающую S' с осью вращения соответствующего м элемента вокруг этой конечной точ  — гл ки первого отрезка. На этой второй ф оси повторим ту же операцию и т. д. м Т. о., мы получаем нек-рую ломаную рис. 1. линию с очень малыми звеньями.

В пределе можно считать, что мы имеем кривую линию, касательная к к-рой в каждой точке совпадает с направлением оси вращения соответствующего элемента. Это и есть вихревая линия. Свойства вихревых линий были впервые подробно изучены Г. Гельмгольцем, к-рый обнаружил следующий замечательный факт. Частицы жидкости, в известный момент лежащие на вихревой линии, остаются на ней и в последующие моменты движения. Фигурально нек-рые авторы формулируют это предложение так: частицы жидкости прикреплены к вихревым линиям. Вихревую линию, т. о., можно действительно до нек-рой степени представлять себе как нить, составленную из определенных частиц жидкости; такая нить может во время движения перемещаться, деформироваться, но она не может обмениваться частицами жидкости с другой нитью, она сохраняет в этом смысле устойчивость. Каждая вихревая линия становится как бы материальной нитью, состоящей из сцепленных частиц жидкости. Вся жидкость расщепляется, т. о., на вихревые нити, и изучение В. д. жидкости сводится к исследованию деформаций и движения вихревых линий. При экспериментальной проверке результатов удобнее заменять вихревые нити вихревыми трубками; если представим себе небольшую площадку (лучше всего — в одной из своих точек перпендикулярную к вихревой нити) и по ее краю проведем в каждой точке соответствующую вихревую нить, то эти нити выделят вихревую трубку. — Нужно, однако, сказать, что с полною строгостью теорема Гельмгольца имеет место только при В. д. жидкостей, в к-рых не существует внутреннего трения (вязкости) и в к-рых плотность и температура в каждой точке зависят только от давления, имеющего место в этой точке. Эти условия, в свою очередь, могут осуществиться только в том случае, когда внешние силы, действующие на жидкость,