Últimamente en mis clases de física y matemáticas, me he encontrado con el concepto de Flux . Y aunque he sido capaz de definirlas matemáticamente y averiguar cómo usarlas. Todavía no estoy completamente seguro de lo que es el flujo.
Mi pregunta es:
Entonces, ¿hay alguna manera intuitiva de entender el concepto de flujo?
Recuerdo audiencia de flujo se describe como la cantidad de lluvia que pasa a través de una ventana abierta. Dependiendo de la dirección de la lluvia y la orientación de la ventana, todos los de la lluvia, algunos de la lluvia, o ninguno de la lluvia puede pasar a través.
Editar:
Por ejemplo, considere la posibilidad de una tormenta donde cada gota de lluvia que viene perfectamente recto hacia abajo, y usted tiene una ventana abierta en el techo que es perpendicular a la dirección de la lluvia. El flujo sería exactamente igual a la tasa de entrada de agua en su hogar dividido por el área de la ventana. Si la lluvia de alguna manera se quedó perfectamente quieto después de golpear el suelo, tendría un charco de lluvia exactamente la forma de la ventana de su piso.
Ahora, vamos a cambiar la orientación de la ventana-dicen que el mismo tamaño de la ventana abierta en el lado de un ángulo de la azotea. Si la lluvia viene directamente hacia abajo, por arte de magia inmóvil charco en el piso sería menor. Sería la proyección de la forma de su ventana en el plano perpendicular a la lluvia. El flujo sería igual a la tasa de entrada de agua en el hogar, dividido por el área de esta proyección.
Ahora, vamos a cambiar la orientación de la ventana de nuevo-dicen que su ahora en una de sus paredes. Ya está llegando la lluvia hacia abajo, la lluvia no iba a entrar en su ventana desde la apertura es paralela a la lluvia. Ya no llueve, es entrar a la casa, el flujo es cero.
La misma analogía es más complicado patrones de las lluvias y las formas de las ventanas. La trayectoria de las gotas de lluvia es análogo a un campo de vectores, y la ventana es similar a cualquier superficie sobre la que se desea calcular el flujo.
Flujo medio flujo. Si usted se imagina una colección de partículas que se mueven distribuidos en el espacio, el flujo de partículas es la velocidad a la que estas partículas pasan a través de una superficie dada o de apertura (número de partículas por segundo).
De flujo es especialmente útil para el concepto de vector campos de obedecer la ley del cuadrado inverso. Considere la posibilidad de una masa de partículas que salen de un punto de origen a un ritmo constante y viajando a una velocidad constante. El flujo de partículas a través de cualquier esfera centrada en el origen debe ser igual a la tasa a la cual las partículas se generan en la fuente. Debido a que el área de la superficie de una esfera (radius $r$)$4\pi r^2$, la densidad de flujo (flujo dividido por área) cae como $1/r^2$ - una ley del cuadrado inverso. Ahora distorsionar esa esfera a cualquier forma que le guste, teniendo cuidado para asegurarse de que todavía contiene la fuente. El total de flujo (flujo) a través de él debe todavía igual a la tasa a la cual las partículas se generan. Y esto es cierto para el flujo asociado con cualquier ley del cuadrado inverso de campo. Que la de Gauss la Ley, un principio de gran alcance en las teorías de la electrostática y la gravitación.
Simplemente: el Flujo es la cantidad de flujo de entrar en una superficie recta.
Menos Simple: el Flujo es la cantidad de flujo a través de una superficie en la dirección de su vector normal (vector perpendicular a su superficie).
Ejemplo:
Imaginar una tubería que transporta el agua. Esta tubería tiene un flujo a través de ella se mide de 5 L/seg.
Ahora imagine una pantalla de malla de la intersección de la tubería.
El flujo a través de esta pantalla es de 5 L/seg.
Ahora imagina tener la pantalla de la intersección de la tubería en un ángulo. La pantalla tiene 5 L/seg fluye a través de él, pero su flujo es de < 5 L/seg, porque no toda el agua está fluyendo a través de la cabeza (el agua está entrando en un ángulo del vector normal).
Si usted coloca esta pantalla en la tubería por lo que se corrió en paralelo con el flujo de agua, el flujo a través de la pantalla es igual a cero, debido a que no hay agua que fluye a través de la pantalla.
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