Так как мы предполагаем, что в жидкости нет источников, то всюду. Поэтому
Пусть — сечение трубки, l — средняя линия трубки, — единичный вектор касательной к средней линии. Полагая вихрь скорости постоянным в каждом сечении трубки, для элемента вихревой трубки длины можно записать . Тогда
Устремляя а к нулю (при этом ), но так, чтобы произведение оставалось постоянным, получаем вихревую нить с интенсивностью . По теореме Гельмгольца интенсивность Г постоянна вдоль l, поэтому, переходя к пределу, получаем
Проекции скорости v на координатные оси определяются по формулам
Вектор t не зависит от координат х, у, z. Выполняя дифференцирование под знаком интеграла и учитывая, что , где , получаем
В скобках под знаком интегралов в (7.4) стоят компоненты векторного произведения двух векторов t и .
Поэтому формулы (7.4) для скорости, индуцируемой в пространстве вихревой нитью, можно записать в виде
Очевидно, что элемент вихревой нити порождает в точке скорость :
с численным значением Здесь а — угол между векторами t и r (рис. 46).
Формулы (7.5) и (7.6) аналогичны формулам Био — Савара в электродинамике.
Рис. 46.
Рис. 47.