Внутрішнє тертя (в’язкість) рідини
У реальної рідини внаслідок взаємного тяжіння і теплового руху молекул має місце внутрішнє тертя, або в’язкість. Розглянемо це явище на наступному досвіді (рис. 8.1). Помістимо шар рідини між двома паралельними твердими пластинами. “Нижня” пластина закріплена. Якщо рухати “верхню” пластину з постійною швидкістю v1, то c такою ж швидкістю буде рухатися самий “верхній” 1-й шар рідини, який вважаємо “прилиплим” до верхньої пластині. Цей шар впливає на нижчележачий безпосередньо під ним 2-й шар, змушуючи його рухатися зі швидкістю v2, причому v2 <v1. Кожен шар (виділимо n шарів) передає рух нижележащему шару з меншою швидкістю. Шар, безпосередньо “прилип” до “нижній” пластині, залишається нерухомим.
Шари взаємодіють один з одним: n-й шар прискорює (п + 1) – й шар, але уповільнює (п-1) – й шар. Таким чином, спостерігається зміна швидкості течії рідини в напрямку, перпендикулярному поверхні шару (вісь х). Така зміна характеризують похідною dv / dx, яку називають градієнтом швидкості.
Сили, що діють між шарами і спрямовані по дотичній до поверхні шарів, називаються силами внутрішнього тертя або в’язкості. Ці сили пропорційні площі взаємодіючих шарів S і градієнту швидкості. Для багатьох рідин сили внутрішнього тертя підкоряються рівнянню Ньютона.
Related posts:
- В’язке тертя і опір середовища Сила опору при русі у в’язкому середовищі На відміну від сухого в’язке тертя характерно тим, що сила в’язкого тертя звертається в нуль одночасно зі швидкістю. Тому, як би не була мала зовнішня сила, вона може повідомити відносну швидкість верствам в’язкої середовища. Слід мати на увазі, що, крім власне сил тертя, при русі тіл в рідкому […]...
- Рух тіл в рідинах і газах. Сила опору У всіх реальних рідинах при переміщенні одних верств щодо інших виникають більш-менш значні сили тертя. З боку шару, що рухається швидше, на шар, який рухається повільніше, діє прискорювальна сила. З боку ж шару, що рухається повільніше, на шар, який рухається швидше, діє гальмівна сила. Це внутрішнє тертя називається в’язкістю рідини чи газу. Ці сили спрямовані […]...
- Сила тертя: визначення Сила тертя виникає при безпосередньому зіткненні тіл, перешкоджаючи їх відносному руху, і завжди спрямована уздовж поверхні зіткнення. Сили тертя мають електромагнітну природу, як і сили пружності. Тертя між поверхнями двох твердих тіл називають сухим тертям. Тертя між твердим тілом і рідкої або газоподібної середовищем називають в’язким тертям. Розрізняють тертя спокою, тертя ковзання і тертя кочення. […]...
- Рух рідини по трубах Рух рідини чи газу підпорядковується всім загальним законом механіки – законам Ньютона, законам збереження енергії, імпульсу, моменту імпульсу. Однак, застосування цих загальних законів зустрічає значні труднощі обумовлених рядом причин. По-перше, рідина має нескінченним числом ступенів свободи, що призводить до необхідності переходу від дискретного до безперервного опису. По-друге, властивості рідин (і особливо газів) змінюються при зміні […]...
- Тертя кочення Якщо по поверхні котиться циліндр або колесо, то виникає сила тертя кочення. Сила тертя кочення значно менше сили тертя ковзання. Як показує досвід, сила тертя кочення пропорційна силі нормального тиску і обернено пропорційна радіусу циліндра (або колеса). Причина появи тертя кочення полягає в наступному. Під дією сили тяжіння кругле тверде тіло (наприклад, куля або колесо), […]...
- Сила тертя ковзання або сила тертя спокою? При вирішенні деяких завдань, в яких треба визначити силу тертя, основна складність полягає в тому, щоб з’ясувати, чи є сила тертя в даному випадку силою тертя ковзання або силою тертя спокою. Розглянемо приклад. Вирішимо завдання На столі лежить брусок масою 2 кг. Коефіцієнт тертя між бруском і столом дорівнює 0,4. Чому буде дорівнювати сила тертя, […]...
- Сила тертя Санки, скотившись з гори, рухаються по горизонтальному шляху нерівномірно, швидкість їх поступово зменшується, і через деякий час вони зупиняються. Хлопчик, розбігшись, ковзає на ковзанах по льоду, але, як би не був гладкий лід, хлопчик все-таки зупиняється. Зупиняється і велосипед, коли велосипедист припиняє обертати педалі. Ми знаємо, що причиною всякого зміни швидкості руху (в цьому разі […]...
- Види сил тертя Виділяють три види сил тертя: тертя ковзання, тертя кочення і тертя спокою. Сила тертя ковзання виникає, коли одне тіло переміщається по поверхні іншого. Чим більше вага тіла, і чим більше коефіцієнт тертя між даними поверхнями (коефіцієнт залежить від матеріалу, з якого зроблені поверхні), тим більше сила тертя ковзання. Сила тертя ковзання не залежить від площі […]...
- Сила тертя в фізиці Якщо пробувати котитися на лижах по снігу, а потім по асфальту, буде помітно, що друге значно складніше. Це відбувається через те, що у різних тіл, при ковзанні один щодо одного, виникає різна ступінь тертя або різна сила тертя (Fтр). Як виникає сила тертя: Взагалі будь-які поверхні мають нерівності, які чіпляються один за одного і створюють […]...
- В’язкість рідин В’язкої називають рідину, в якій між окремими частинками (молекулами) існують такі сили тяжіння, які при переміщенні однієї частини рідини відносно іншої стримують рух шарів. Очевидно, що всі рідини повинні бути в’язкими, так як між реальними молекулами завжди існують сили не тільки тяжіння, а й відштовхування. Рівновага між цими силами і обумовлює рівноважний стан рідини. Якщо […]...
- Сила тертя кочення У чому перевага колеса? Кожен знає, що тягнути вантаж волоком (рис. 17.4, а) набагато важче, ніж котити візок з тим же вантажем (рис. 17.4, б). Причина в тому, що сила тертя кочення зазвичай набагато менше, ніж сила тертя ковзання. У цьому і полягає перевага колеса, геніальний винахідник якого залишився невідомим. Дивно, що винахідника колеса не […]...
- Тиск рідини Тиск рідин і газів має цікаві особливості, що відрізняють його від тиску твердих тіл. Переконаємося в цьому на дослідах. Почнемо з вивчення тиску рідини. Візьмемо посудину, в дні і стінках якого є отвори, закриті гумовими плівками. Якщо ми наллємо воду в цю посудину, то побачимо, що всі плівки вигнулись назовні – схематично це зображено на […]...
- Кінетичний опис руху рідини Для опису руху рідини можна поступити двояко. Можна простежити за рухом кожної індивідуальної частки рідини, тобто вказати положення і швидкість цієї частки в кожен момент часу. Тим самим будуть визначені і траєкторії всіх частинок рідини. Але можна зробити й інакше. Можна простежити, що відбувається з плином часу в кожній точці простору. Точніше, можна вказати величини […]...
- Тертя: фізика У житті все виглядає трохи по-іншому, тому що ми постійно стикаємося з тертям. І це добре! Не будь тертя – як би ми жили? Адже тоді можна було ні ходити, ні взяти щось в руки… Які ж сили діють на тіло, яке ми намагаємося зрушити з місця? Fпрілож – Fтр = m – a Сила […]...
- Тиск газу і рідини Навіть газ тисне на будь-яку поверхню. Тиснуть молекули газу, які постійно рухаються і стикаються з поверхнями. Так як газ заповнює весь посудину, то тисне на всі боки. Рідина, там, де вона заповнила посудину, теж тисне на всі боки (тому вода буде виливатися навіть через дірочку збоку, а не тільки знизу). Так як на рідину і […]...
- Тиск Лапласа під викривленою поверхнею рідини Форма поверхні рідини, налитої в посудину, визначається трьома факторами: силами взаємодії між молекулами рідини, силами взаємодії між молекулами рідини і молекулами, що входять до складу стінок посудини, і дією сили тяжіння. Якщо достатньо велику кількість рідини налито в широкий посудину, то рідина внаслідок переважаючого дії сили тяжіння в цьому випадку має плоску горизонтальну поверхню. Однак […]...
- Сили пружності і тертя Сили пружності і тертя, на відміну від гравітаційних сил, з’являються тільки при зіткненні тіл. Сили пружності є наслідком деформації, що виникає при контакті тіл (див. §8). На олівець, що лежить на столі, діє сила тяжіння, проте, він залишається нерухомим, і значить, на нього діє сила пружності трохи деформованого їм столу, спрямована вертикально вгору і рівна […]...
- Сили тертя Перші дослідження тертя, про які ми знаємо, були проведені Леонардо да Вінчі приблизно 500 років тому. Він вимірював силу тертя, діючу на дерев’яні паралелепіпеди, що ковзають по дошці, причому, ставлячи бруски на різні грані, визначав залежність сили тертя від площі опори. Але роботи Леонардо да Вінчі стали відомі вже після того, як класичні закони тертя […]...
- Чому дорівнює тиск рідини? Тиск рідини збільшується з глибиною. Це пов’язано з тим, що більш високі шари рідини тиснуть своєю вагою на нижче лежачі. Зрозуміло, що крім того, що тиск існує в товщі рідини, рідина також тисне на дно і стінки посудини. Тиск на дно відповідає тиску всього стовпа рідини. А ось тиск на стінки різне. Воно відповідає тиску […]...
- Сила тертя: користь і шкода Якщо ви спробуєте зрушити важку шафу, повну речей, то якось відразу стане зрозуміло, що не так все просто, і щось явно заважає благій справі наведення порядку. І заважати руху буде не що інше, як робота сили тертя, яку вивчають в курсі фізики сьомого класу. З тертям ми стикаємося на кожному кроці. У прямому сенсі цього […]...
- Тертя і опір середовища Процес переходу механічної енергії в теплову найлегше простежити, спостерігаючи один з найпоширеніших видів опору середовища, який називають тертям. При взаємному русі тел виступи і западини на їхніх поверхнях чіпляються один за одного і заважають рухові. Навіть на самих гладких поверхнях є мікроскопічні нерівності. В результаті рухомих тіл доводиться ламати ці нерівності, т. Е. Розривати зв’язку […]...
- Потік рідини Нехай нам відомо поле швидкостей рухомої рідини. Розрахуємо обсяг рідини, що протікає в одиницю часу через деяку уявну майданчик, часто цю характеристику називають витрата, або потік рідини Ф. Найпростіше вирішити дану задачу для однорідного потоку рідини. Нехай уявна майданчик, площею ΔS розташована перпендикулярно однорідному потоку рідини, що рухається зі швидкістю V⃗ V → (рис. 104). […]...
- Дія рідини і газу на занурене в них тіло Із повсякденного життя відомо, що вага тіла зменшується, якщо занурити його у воду. На цьому явищі заснована, наприклад, плавання суден. Повітряні кулі піднімаються в повітря через існування деякої сили, спрямованої протилежно силі тяжіння. Силу, з якою рідина чи газ діють на занурене в них тіло, називають також силою Архімеда. Розглянемо природу цієї сили. Як відомо, […]...
- Кінетичний опис руху рідини і газу – “гідрокінематика” При кінематичному описі руху будь механічної системи немає необхідності докладно розглядати внутрішні фізичні властивості тіл, включених в систему. При описі руху рідини достатньо взяти до уваги її плинність – здатність змінювати свою форму при найменшому зовнішньому впливі. Властивості рідин і газів істотно різняться, проте опис руху рідин і газів схоже, тому в даному розділі, говорячи […]...
- Розрахунок тиску рідини на дно і стінки судини Розглянемо, як можна розрахувати тиск рідини на дно і стінки посудини. Вирішимо спочатку завдання для посудини, що має форму прямокутного паралелепіпеда. Сила F, з якою рідина, налита в цю посудину, тисне на його дно, дорівнює вазі Р рідини, що знаходиться в посудині. Вага рідини можна визначити, знаючи її масу m. Масу, як відомо, можна обчислити […]...
- Механічна енергія і сила тертя Тіло, отримавши поштовх, рухається вгору, проти сили тяжіння. При цьому його кінетична енергія зменшується. Досягнувши верхньої точки траєкторії, тіло на мить зупиняється і починає зворотний шлях вниз. Але ось інший приклад. Тіло лежить на горизонтальній негладкою поверхні. Отримавши поштовх, воно починає рухатися. Через дії сили тертя кінетична енергія тіла зменшується. Пройшовши деяку відстань, тіло зупиняється, […]...
- Тверді тіла, рідини і гази Більшість речовин можуть існувати в трьох станах: твердому, рідкому і газоподібному. Вони називаються агрегатними станами речовини. Перехід з одного стану в інший відбувається при нагріванні або охолодженні, а також при зміні тиску. Наприклад, якщо воду – рідина – підігрівати, вона буде перетворюватися в пар – газ. Теорія, що пояснює властивості твердого, рідкого і газоподібного станів, […]...
- Рідини Найпоширеніша на Землі рідина – вода: моря й океани покривають приблизно 7/10 поверхні земної кулі. Головні властивості рідини. Ми встановимо їх на досвіді, який добре знайомий вам з життєвої практики. Поставимо досвід Переливаючи воду з однієї посудини в іншу, ми побачимо, що рідина завжди приймає форму судини (рис. 7.4). Використовуючи вимірювальні судини, можна помітити також, […]...
- Сила тертя і хлопчик Томмі Жив одного разу на світі хлопчик на ім’я Томмі. Коли йому виповнилося 6 років, він став один залишатися вдома. І ось він сів за комп’ютер і став дивитися різні татові папки на робочому столі. Раптом йому попалася папка під назвою “Сила тертя”. Хлопчик відкрив її і побачив різні назви, а так як він був ще […]...
- Поверхневий натяг рідин Рідина на кордоні з газом або парою має вільну поверхню. З’ясуємо, які її властивості. Для цього розглянемо декілька прикладів. Ви не раз спостерігали крапельки роси на листі рослин. Їм властива майже правильна куляста форма. Таку ж форму мають падаючі дощові краплі, краплі ртуті. Якщо покласти на поверхню води бритвене лезо, воно не потоне. Якщо лезо […]...
- Чому утворюються вири? Природні вири, схожі на той, що показаний на знімку внизу, утворюються в океанах, течіях і річках. Причиною утворення вирів є взаємодія приливних та інших течій, або наявність тіл, відхиляють водний потік. Однак вири можуть також формуватися тоді, коли значні обсяги води, наприклад, в раковинах або ваннах, зливаються через донний водостік і вода тече вниз по […]...
- Рух рідини по трубах. Закон Бернуллі У цьому уроці ми застосуємо закон збереження енергії до руху рідини або газу по трубах. Рух рідини по трубах часто зустрічається в техніці і побуті. По трубах водопроводу подається вода в місті в будинку, до місць її споживання. У машинах по трубах надходить масло для змащення, паливо в двигуни і т. Д. Рух рідини по […]...
- Тиск спочиваючої рідини на дно і стінки посудини Рідини і гази) передають за всіма напрямками не тільки зовнішній тиск, але і той тиск, який існує всередині них завдяки вазі власних частин. Тиск, який чиниться спочиваючої рідиною, називається гідростатичним. Отримаємо формулу для розрахунку гідростатичного тиску рідини на довільній глибині h (в околі точки A на малюнку). Статика Тиск спочиваючої рідини на дно і стінки […]...
- Доповідь про силу тертя У навколишньому світі існує безліч фізичних явищ: грім і блискавка, дощ і град, електричний струм, тертя… Саме тертя і присвячений наш сьогоднішній доповідь. Чому виникає тертя, на що впливає, від чого залежить сила тертя? І, нарешті, тертя – це друг чи ворог? Що таке сила тертя? Трохи розбігшись, можна хвацько покататися по крижаній доріжці. Але […]...
- Формула тиску рідини і газу Згадаймо, що маса (m) дорівнює щільності (ρ) помноженої на обсяг (V): M = ρV Обсяг (V) обчислюється за формулою: висота (h) помножена на площу (S): V = hS Значить, маса дорівнює: M = ρhS Формулу ваги ми теж вже знаємо: P = gm Підставами в вагу масу: P = gρhS А тиск (p) – це […]...
- Метод вимірювання капілярного підняття рідини Цей метод вважають найбільш точним, тому що для нього розроблена досить точна теорія, а експериментальні дані легко контролюються. Метод вимірювання капілярного підняття заснований на визначенні різниці рівнів рідини в капілярі радіуса r і в широкому посудині. Рідина піднімається або опускається по капіляру до тих пір, поки висота меніска не досягне висоти, при якій маса стовпа […]...
- Кипіння рідини На відміну від випаровування, яке відбувається при будь-якій температурі рідини, інший вид пароутворення – кипіння – можливий лише при абсолютно значенні (при певному тиску) температури кипіння. При нагріванні води у відкритій скляній посудині можна побачити, що по мірі збільшення температури стінки і дно посудини покриваються дрібними бульбашками. Вони утворюються в результаті розширення дрібних бульбашок повітря, […]...
- Роздуми на тему: світ без тертя У нашому світі дуже багато чого “тримається” на рівновазі, і сила тертя, а саме сила тертя спокою, є тією силою, яка цю рівновагу підтримує – тертя адже завжди проти швидкості, в тому числі, і проти швидкості руйнування. Сила тертя спокою перешкоджає руйнуванню так само, як реакція опори не дає тілу провалитися крізь землю. І вона […]...
- Метод вимірювання маси предмета в поверхневому шарі рідини МетодВільгельмі – урівноваження тонкої пластинки, зануреної в рідину, – один з найбільш точних методів визначення поверхневого натягу, що не вимагає введення будь-яких поправок, дуже простий у використанні. Найбільш поширена схема установки для визначення поверхневого натягу цим методом наведена на рис. 1.7. Установка включає платівку 1, частково занурену в рідину 2. Глибина занурення залежить від поверхневого […]...
- Чим відрізняються рідини від газів Речовинам властиво приймати те чи інше агрегатний стан. Безліч речовин знаходиться у формі газів або рідин. При цьому вони володіють характерними властивостями, притаманними відповідному агрегатним станом. Що таке рідини і гази У більшості своїй гази – ковалентні з’єднання (виняток становить група благородних газів) або прості речовини. Стисливість і здатність до розширення – характерні властивості газів. […]...