Г
107
∑
ГЮЙГЕНС – ФРЕНЕЛЬ ПРИНЦИПІ
220
221
ГИДРАВЛИКАЛЫҚ КЕДЕРГІ – сұйықтардың (газдардың) тұтқырлықта-
рының себебінен олардың құбырларда, арналарда ағуы кезінде қозғалысқа те-
жеулік әсер көрсетіледі, яғни кедергі жасалады.
ГИДРАВЛИКАЛЫҚ СОҚҚЫ – ағын жылдамдығының күрт тоқтатылуы
салдарынан (ысырма не шүмек жабылғанда) құбырдағы
сұйық қысымының ке-
неттен артуы кезінде пайда болады. Бұл құбылыс құбырдың ішінде ағып тұрған
сұйықтың жолын кенеттен бөгегенде,
турбина немесе сорғы жұмысын кенеттен
тоқтатқанда, т.б. жағдайларда туындайды.
Ысырма немесе шүмек жабылғанда
құбырдағы сұйықтың ағыс жылдамдығы күрт тежеледі де лезде
инерциялық
қысым күші пайда болып сұйық қысымын арттырады. Пайда болған жоғары
қысым құбырды бойлай ағысқа қарсы бағытта
1000 м/сек жылдамдықпен
соққы (соқпа) толқын түрінде таралады. Осы соққы толқынның әсерінен құбыр
жүйесі, машина бөлшектері және ағынның жолындағы әртүрлі
аспаптар бүлі-
неді. Гидравликалық жүйелерде әлгіндей соққылардан сақтандыру үшін клапан,
диафрагма, теңгергіш, мұнара, кері клапан секілді сақтандыру құрылғылары
пайдаланылады. Гидравликалық соққы теориясын дамытуға орыс ғалымы Нико-
лай
Жуковский (1847–1921) елеулі үлес қосқан (1898 жылы).
ГИДРО... (грекше «гидро – су») – күрделі сөздердің су, суат, т.б. ұғымдарға
қатысын білдіретін бастапқы бөлігі. Мысалы, гидроакустика, гидродинамика.
ГИДРОАКУСТИКА ( гидро... + акустика) – акустиканың дыбыс толқында-
рының суда (мұхиттарда, теңіздерде, көлдерде) таралуын және оларды су
астындағы локация, байланыс, т.б. мәселелер үшін пайдалануды зерттейтін
саласы. Су астындағы дыбыс ауада таралатын дыбыстарға қарағанда баяуырақ
өшеді. Сондықтан дыбыс су астында ауадағы таралуымен салыстырғанда алысқа
таралады. Мысалы, қарқындылығы орташа, жиілік диапазоны 500 – 2000 Гц бо-
латын дыбыс су астында 15 – 20 километр, ал ультрадыбыс 3 – 5 км қашықтыққа
тарайды. Дыбыстың өшуіне судың өзіне тән қасиетінен басқа дыбыстың реф-
ракциясы, шағылысуы, сынуы, т.б. әсер етеді. Дыбыс рефракциясы, яғни дыбыс
сәулесінің бастапқы таралу бағытынан ауытқуы судың біртекті болмауынан,
әсіресе, оның тік бағыттағы
гидростатикалық қысымының, тұтқырлығы-
ның, температурасының өзгеруі салдарынан пайда болады. Осы себептердің
барлығы бірден әсер еткен кезде дыбыс тұщы суда, шамамен, 1450 м/сек, теңіз
суында, шамамен 1500 м/сек жылдамдықпен таралады.
Дыбыс толқыны тығыздығы әртүрлі және дыбыс түрліше жылдамдықпен
таралатын екі ортаның шекарасына келіп түссе, онда толқынның бір бөлігі
шағылысып бірінші ортада қалады да, екінші бөлігі сынып, екінші ортадан өтеді.
ГЮЙГЕНС – ФРЕНЕЛЬ ПРИНЦИПІ
220
221
Г
107
∑
Дыбыстың судағы рефракциясы: а – жазда; б –
қыста
Шағылған және сынған толқындардың қарқындылықтарының қосындысы екі
ортаның шекарасына түскен бастапқы толқынның қарқындылығымен бірдей
болады. Дыбыс толқынының шағылысуы және сынуы – әлгі екі ортаның
физикалық қасиетіне (мысалы, екі ортаның тығыздығы мен ондағы дыбыстың
таралу жылдамдығына) тәуелді болады. Жаз айларында судың жоғарғы қабаттары
төменгі қабаттарына қарағанда жылылау болғандықтан, дыбыс толқындары судың
түбіне қарай көбірек бағытталады да,
судың түбінен кері шағылысып өз
энергиясының біраз бөлігінен ай-
рылады (1, a-сызба). Ал қыс айла-
рында судың жоғарғы қабаттары
тезірек суиды да, төменгі қабаттары
өз температурасын сақтайды.
Сондықтан дыбыс толқындары
судың жоғарғы қабаттарына қарай
бағытталып, судың бетінен бірнеше
рет қайталап шағылысып таралады
(1, б-сызба). Беттік қабаттағы ды-
быс толқындары энергиясының шы-
ғыны азырақ болады. Сол себептен
дыбыс жаз кездегіден қыс кезінде
едәуір алысқа таралады. Рефракция
әсерінен дыбыстың таралу жолын-
да үнсіз зонасы («өлі аймақ») (1,
а-сызбадағы) «көлеңкелік» аймақ)
деп аталатын аймақ пайда болады. Бұл
зонада дыбыс естілмейді.
Су бетінен төмендеген сайын дыбыс жылдамдығы кеми береді. Белгілі бір
тереңдікке жеткенде дыбыс ең аз жылдамдықпен таралады. Осы тереңдіктен әрі
қарай тереңдеген кезде қайтадан дыбыс жылдамдығы артатын болады. Дыбыстың
ең аз жылдамдықпен таралатын су қабатын
«су асты дыбыс арнасы» деп атайды.
Рефракцияның әсерінен осы арнадан жоғары немесе төмен ауытқып кеткен ды-
быс толқыны «су асты «арнасына» қайтып оралуға тырысады. Егер дыбыс көзін
және дыбыс қабылдағыш әлгі арнаға орналастырылса, онда дыбыстың таралу
қашықтығы алыстай түседі. Гидроакустиканың қолданбалық маңызы зор. Су
астындағы байланыс үшін жиілігі 300 Гц-тен 10000 Гц-ке дейінгі естілетін ды-
Г
107
∑
ГЮЙГЕНС – ФРЕНЕЛЬ ПРИНЦИПІ
222
223
быстармен қатар жиілігі одан да жоғары ультрадыбыстар да кеңінен пайда-
ланылады. Гидроакустикада көбірек пайдаланылатын құралдың бірі –
гидро-
локатор. Ол ультрадыбыс толқынын тік бағытта және көкжиекпен кез келген
бұрыш жасап та тарала алады. Гидролокатор арқылы теңіз тереңдігі, кемелерге
жақындап келе жатқан айсберг, т.б. нысандар (объектілер) анықталады. Гидро-
акустикада жиі қолданылатын құралдың тағы біреуі – эхолот. Ол арқылы
теңіздердің, өзендердің тереңдігі анықталып, олардың су астындағы картасы жаса-
лады. Эхолот балық үйірінің шоғырланған аймағын табу үшін де пайдаланылады.
ГИДРОАЭРОМЕХАНИКА (грекше «гидро – су», «аер – ауа» + «механикс –
машина жасау өнері») – механиканың сұйықтар мен газ тәрізді орталардың
тепе-теңдігін және қозғалыстарын, сонымен қатар бұлардың өзара және қатты
денелерді орағытып ағуын зерттеуге арналған саласы. Бұл сала теңізде жүзу
және әскери істегі қолданбалық сұраныстарға байланысты дамытылды. Біздің
заманымыздан бұрынғы ІІІ ғасырда сұйықтардың тепе-теңдік теориясының және
денелердің жүзуінің негізі болған гидростатиканың заңдары ашылған. Дененің
сұйықтағы қозғалысы кезінде оған әсер ететін кедергілер мен күштерді анықтай-
тын заңдарды 1687 жылы алғаш рет ағылшын ғылымы Исаак
Ньютон (1643 –
1727) тұжырымдады. Осылайша
теориялық гидродинамиканы қалыптасты-
руға жол ашылған. Швейцар ғалымы Леонард Эйлер (1707 – 1783) қорытып
шығарған гидродинамиканың идеал сұйықтар қозғалысына арналған
Эйлер
теңдеулері гидроаэромеханиканың көптеген мәселелерін аналитикалық
әдістермен шешуге мүмкіндік берді. Бірақ тұтқырлығы және жылуөткізгіштігі
болатын нақты тұтас дене едәуір күрделі
Навье-Стокс теңдеулеріне бағыныш-
ты болады. Бұл теңдеулерді шешу іс жүзінде қиын болғандықтан неміс ғалымы
Людвиг
Прандтль (1875 – 1953) ұсынған шекаралық қабат теориясының
маңызы зор болды. Осы теория бойынша тұтқырлықтың және жылуөткізгіштіктің
бүкіл әсері сұйықтар мен газдардың тек орағытылып өтетін бетке жанасатын
жұқа қабатында ғана білінеді. Осы қабаттан тысқары аймақта ағын
идеал сұ-
йық теңдеулерімен, ал әлгі қабаттың ішінде Навье-Стокс теңдеулерімен сипат-
талады. Бұл теңдеулер аналитикалық немесе сан жүзіндегі шешімдерді береді.
Гидроаэромеханиканың сығылатын тұтас орталар қозғалыстарын зерттейтін
саласы газ динамикасы деп аталған. Осы заманғы Гидроаэромеханика тармақтал-
ған ғылым, көптеген ғылым салаларын қамтыған және де өзге ғылымдармен
ең алдымен физикамен, математикамен және химиямен тығыз байланысқан.
Сығылмайтын сұйықтардың қозғалысы гидродинамикада, ал газдар мен олар-
дың қоспаларының, оның ішінде ауаның қозғалыстары аэродинамикада зерт-
Достарыңызбен бөлісу: | 
