Streamlines Circles
1. نبدأ ببيان المشكلة: لدينا مركبات سرعة لمائع معطاة ب u_r=0 و u_\theta=\frac{k}{r} حيث k ثابت.
2. نريد إيجاد خطوط الانسياب (streamlines) التي تحقق العلاقة \frac{dr}{u_r} = r d\theta / u_\theta.
3. بما أن u_r=0، فإن \frac{dr}{0} غير معرف، لذا نستخدم العلاقة بين \theta و r من u_\theta فقط.
4. خطوط الانسياب تحقق المعادلة:
$$\frac{dr}{u_r} = r \frac{d\theta}{u_\theta}$$
وبما أن u_r=0، فإن dr=0، أي أن r ثابت على خطوط الانسياب.
5. إذن خطوط الانسياب هي دوائر نصف قطرها ثابت، أي:
$$r = \text{ثابت}$$
6. نكتب العلاقة في إحداثيات ديكارتية حيث:
$$r = \sqrt{x^2 + y^2}$$
7. إذن خطوط الانسياب هي:
$$x^2 + y^2 = c$$
حيث c ثابت.
8. إذن الخيار الصحيح هو (b) y^2 + x^2 = c.
النتيجة النهائية: خطوط الانسياب هي دوائر نصف قطرها ثابت، معادلتها:
$$x^2 + y^2 = c$$