siago, вы целите выше чем нужно для решения задачи. В решении не используются знания по гидро- и газодинамике. Нужны только давление, плотность, сила, центростремительное ускорение,
, производная, неопределённый интеграл. Это всё в рамках школьного курса физики.
Вы были правы: описание моей задачи я нашел в разделе гидростатики (Гидравлика Р.Р.Чугаева и Гидравлика ... Т.М.Башта и др.). Точнее, это не вся моя задача, а лишь первая часть ее решения, предложенного экспертами форума, где воздух рассматривается как несжимаемая жидкость. После этого можно будет учесть сжимаемость воздуха.
Итак, после штудирования учебников я узнал, что ситуацию задачи описывают уравнения Эйлера. С учетом того, что координатами помимо радиуса можно пренебречь, у нас остается одно уравнение:
, где
-- сила инерции (или центробежная сила),
- изменение давления на элементарном интервале
.
Так как мы ищем давление, это уравнение можно переписать так:
. Интегрируя, получим
.
Теперь я хочу знать, правильно ли я выполнил начальное требование экспертов для получения формулы расчета давления без учета сжимаемости воздуха. Только меня смущает то, что сама сила инерции является, как я понимаю, функцией массы молекул, которая является функцией радиуса, и у меня пока нет представления, как ее вывести (ранее я сделал неправильный расчет).