Закон ньютона для жидкости - Справочник химика 21

Используются в научно-технических эффектах совместно с данным эффектом естественнонаучные эффекты. Миксер и другие перемешивющие системы. Именно благодаря наличию вязкого трения твердое тело при движении увлекает с собой жидкость.

Разность скоростей между стержневой насадкой миксера и покоящейся жидкостью создает по закону Ньютона силу, действующую на жидкость.

Сила стремится выровнять скорости, и жидкость вращается вместе с насадкой. Наблюдать силу сопротивления, вызванную вязким трением, можно, наблюдая, как твердый например, металлический шарик тонет в вязкой жидкости - например, в машинном масле. Как известно, в поле силы тяжести тело движется с ускорением. Однако с ростом скорости сила тяжести остается постоянной, а сила сопротивления со стороны жидкости растет.

Скорость шарика u установится на постоянном уровне, который определяется балансом сил сила сопротивления определяется по формуле Стокса: Убедиться в том, что скорость становится постоянной, можно, если выполнить сосуд в виде стеклянного столбика высотой около 1 м со шкалой - для этого следует снять зависимость вертикальной координаты от времени. Измеряя время падения тел разной формы в воздухе, можно убедиться в том, что сила вязкого сопротивления зависит от формы тела.

Измеряя время падения или просто наблюдая падение этих тел из одной точки, можно убедиться, что диск будет падать медленнее - коэффициент лобового сопротивления диска более чем в два раза превышает коэффициент лобового сопротивления шара. При падении в воздухе сила вязкого сопротивления среды зависит от формы тела. При проведении опыта следует принять во внимание, что указанные в таблице в описании эффекта значения коэффициента лобового сопротивления относятся к большим значениям числа Рейнольдса - более Из-за наличия вязкого трения скорость тела будет увеличиваться лишь до некотрого предела, который можно определить, приравняв силу лобового сопротивления и силу тяжести.

Большая Российская энциклопедия, Вязкое трение возникает в случае, если одно из тел - жидкая или газообразная среда. Основной закон вязкого течения был установлен И. Закон утверждает, что на пластины будет действовать сила, величина которой определяется формулой: Схема однородного вязкого течения слоя жидкости высотой hзаключенного между двумя твердыми пластинками, из которых нижняя А неподвижна, а верхняя В под действием тангенциальной силы F движется с постоянной скоростью v 0 ; v z — зависимость скорости слоя от расстояния z до неподвижной пластинки.

Коэффициент пропорциональности называется коэффициентом динамической вязкости или просто вязкостью.

Вязкость жидкости. Формула Ньютона.

Он характеризует сопротивление жидкости газа смещению ее слоёв. Введем величину сдвига жидкости газа d - отношение разности скоростей на противоположных поверхностях слоя жидкости к толщине слоя:. Введем также поверхностную плотность силы f - отношение касательной силы, действующей на поверхность слоя, к площади слоя: В новых терминах закон Ньютона можно сформулировать так: Сила вязкого трения стремится выровнять неоднородность в распределении скоростей в среде.

Энергия, теряющаяся на трение внутри среды, переходит в тепловую энергию. Жидкости, для которых выполняется закон Ньютона вне зависимости от отношения разности скоростей к поперечной толщине слоя, называются ньютоновскими. Вода и светлые нефтепродукты являются хорошим примером ньютоновских жидкостей. Для неньютоновских жидкостей нет прямой пропорциональности между поверхностной плотностью силы f и сдвигом d.

Для других тел найти аналитическое выражение для силы нельзя, но для тела любой формы при малых скоростях двжения относительно жидкости газа будет справедливо соотношение: При более высоких скоростях, когда появляется турбулентность, действует другой закон: Зависимость коэффициента лобового сопротивления C от числа Рейнольдса для шара. Приведем значения коэффициентов лобового сопротивления для разных тел. Как видно, сила сопротивления сильно зависит от взаимной ориентации тела и направления потока жидкости газа.

Вязкое трение нужно учитывать при работе с потоками в трубах.

Основные характеристики движения жидкости 1 Вязкость жидкости. Закон вязкого трения Ньютона 1 Ньютоновские жидкости 3 - Документ

Из-за вязкого трения скорость распределена по трубе неравномерно, у стенок жидкость газ не движется Рис. Даже если течение происходит происходит на одном уровне, и работу для преодоления силы тяжести прилагать не надо, для поддержания скорости движения жидкости к концам трубы необходимо прилагать разность давлений. Рассмотрим случай трубы круглого сечения. Распределение скорости по трубе круглого сечения профиль Пуазейля. Для круглой трубы зависимость расхода от разности давления P следующая:.

Если к концам трубы приложена разность давлений, над жидкостью газом совершается работа. Но кинетическая энергия жидкости на концах трубы одинакова, поскольку одинакова скорость движения. Скорость шарика u установится на постоянном уровне, который определяется балансом сил сила сопротивления определяется по формуле Стокса:.

Закон Ньютона для вязкого течения жидкости или газа

При меньших скоростях эффект будет наблюдаться, но лишь качественно. Требуется поддержка встроенных фреймов. Межотраслевая Интернет-система поиска и синтеза физических принципов действия преобразователей энергии. Дроссельные характеристики турбореактивного двигателя Дроссельные характеристики турбореактивного двигателя. Закон Ньютона Вязкое трение.

Волновое сопротивление тела вращения с криволинейной образующей Волновое сопротивление тела. Сверхзвуковой пограничный слой при обтекании тела потоком с большим числом М Сверхзвуковой пограничный слой при обтекании тела потоком с большим числом М. Возникновение резкого увеличения давления, скорости, температуры и уменьшение скорости течения газа в сверхзвуковой области Точка разветвления струй, критическая скорость потока при обтекании. Сопротивление движению тела со стороны обтекающей его жидкости или сопротивление движению жидкости, вызванное влиянием стенок труб, каналов и т.

Трение при относительном движении соприкасающихся тел Трение скольжения. Сохранение момента количества движения изолированной системой взаимодействующих тел Сохранение момента количества движения. Сохранение количества движения изолированной системой взаимодействующих тел Сохранение количества движения изолированной системой взаимодействующих тел.

Установление динамического равновесия при переносе вещества в трущемся контакте Эффект безысносности. Упругая деформация изгиба твердых тел Деформация изгиба. Создание момента силы Создание момента силы. Давление при контакте Давление при контакте.


Похожее ...

Комментарии (1)