массовые силы

ма́ссовые си́лы в аэро- и гидродинамике — силы, пропорциональные массе жидкости, заключённой в элементе объёма, и не зависящие от существования соседних объёмов жидкости. Если обозначить через F вектор М. с., отнесенный к единице массы, то к элементу объёма dτ, в котором заключена жидкость с плотностью ρ, будет приложена М. с. Fρ dτ.

В гидродинамике наиболее важным примером М. с. является сила тяжести; для гравитационного поля Земли вектор F = g, причём вектор ускорения свободного падения g считается не зависящим от времени и направлен вертикально вниз. Сила тяжести существенна в задачах гидростатики, связанных с равновесием покоящейся жидкости, при анализе образования и распространения поверхностных волн, при движении воды в каналах, руслах рек и т. д. В аэродинамических задачах, связанных с обтеканием летательного аппарата или движением рабочего тела в воздушно-реактивным двигателе, силой тяжести воздуха (газа), как правило, пренебрегают.

Второй тип М. с. — силы инерции (такие, как центробежная и сила Кориолиса), которые действуют на все элементы массы, если их движение рассматривать в системе координат, движущейся с ускорением. Этот тип М. с. широко используется при исследовании обтекания лопастей винтов, лопаток компрессоров и турбин, в астрофизических задачах (например, движение атмосфер планет) и т. д. Третий тип М. с. — электромагнитные силы в жидкости, несущей электрический заряд, или в жидкости, через которую пропущен электрический ток. Задачи с учётом М. с. этого рода рассматриваются в магнитной гидродинамике (см. Электромагнитные явления в гидродинамике).

В. А. Башкин.