19) Вязкость жидкости. Вязкость жидкости
![]()
|
Вязкость жидкости. Вязкость (внутреннее трение) – это свойство реальных жидкостей и газов заключающееся в появлении сил трения между слоями газа или жидкости, движущимися параллельно друг относительно друга и с разными по величине скоростями. Эти силы возникают вследствие взаимодействия молекул, они направлены по касательной к поверхности соприкосновения слоёв, поэтому возникшее в газе или жидкости движение после прекращения действия причин, его вызвавших, постепенно прекращается. Ньютон опытным путём установил, что при скольжении друг относительно друга двух параллельных плоскостей, пространство между которыми заполнено жидкостью, силы вязкого трения препятствуют этому скольжению. Так при движении двух слоёв, находящихся на расстоянии ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() где величина ![]() ![]() Коэффициент пропорциональности ![]() ![]() где ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Для экспериментального определения коэффициента вязкости жидкости чаще всего прибегают к методу Стокса: когда тело шарообразной формы движется в жидкости, ему приходится преодолевать силу трения, которая, в предположении, что жидкость обтекает шар ламинарно, определяется по формуле Стокса: ![]() где ![]() ![]() Коэффициент вязкости зависит от природы жидкости и для данной жидкости с повышением температуры вязкость уменьшается. При падении шарика в вязкой жидкости на него действуют три силы: 1. Сила тяжести ![]() 2. Выталкивающая сила Архимеда ![]() 3. Сила внутреннего трения, действующая на шарик радиуса r при его медленном поступательном движении со скоростью и тормозящая движение шарика, которая определяется по формуле Стокса. На основании второго закона Ньютона имеем: ![]() ![]() Вначале скорость движения шарика возрастает ![]() ![]() С этого момента движение шарика становится практически равномерным со скоростью ![]() ![]() ![]() Скорость равномерного движения шарика ![]() ![]() Учитывая, что на опыте измеряется диаметр шарика, а не его радиус получаем расчетную формулу: ![]() |