zagadnienia c.d. , Lepkość dynamiczna


Lepkość dynamiczna

Lepkość dynamiczna wyraża stosunek naprężeń ścinających do szybkości ścinania:

0x01 graphic

Jednostką lepkości dynamicznej w układzie SI jest paskal·sekunda o wymiarze kilogram·metr-1·sekunda-1

0x01 graphic

W układzie CGS jednostką lepkości dynamicznej jest puaz (P).

1 P = 1 dyn·s/cm² = 1 g·cm−1·s−1

1 Pa·s = 10 P

Lepkość kinematyczna

Lepkość kinematyczna, nazywana też kinetyczną, jest stosunkiem lepkości dynamicznej do gęstości płynu:

0x01 graphic

Jednostką lepkości kinematycznej w układzie SI jest: metr²·sekunda-1.

Dziedziną nauki zajmującą się badaniami nad lepkością jest reologia. Pomiary lepkości prowadzi się na wiskozymetrach i reowiskozymetrach.

Współczynnik lepkości dynamicznej dla rozrzedzonych gazów doskonałych jest proporcjonalny do pierwiastka z temperatury (jest to wynikiem ruchu cząsteczek gazów), a nie zależy od ciśnienia. Dla cieczy współczynnik ten jest odwrotnie proporcjonalny do temperatury, a rośnie wraz ze wzrostem ciśnienia (jest to spowodowane oddziaływaniem międzycząsteczkowym)

Szybkość ścinania (ang. shear rate) - kinematyczny parametr skalarny lub tensorowy stosowany w mechanice płynów, wyrażający granicę stosunku względnej różnicy prędkości między sąsiadującymi ze sobą warstwami płynu do odległości między nimi. Szybkość ścinania jest jednym z fundamentalnych pojęć stosowanych w mechanice płynów rzeczywistych. Używa się go we współczesnej wersji hydrodynamicznego prawa Newtona wyrażającego związek między naprężeniami w płynie i występującą w czasie jego ruchu szybkością ścinania. Zgodnie z hydrodynamicznym prawem Newtona naprężenie ścinające w płynie jest wprost proporcjonalne do występującej w nim szybkości ścinania, a współczynnik proporcjonalności zwany lepkością jest parametrem charakterystycznym dla danego rodzaju płynu.

Prawo Archimedesa to podstawowe prawo hydro- i aerostatyki.

Wersja współczesna: Na ciało zanurzone w płynie (cieczy lub gazie) działa pionowa, skierowana ku górze siła wyporu. Wartość siły jest równa ciężarowi wypartego płynu. Siła jest przyłożona w środku ciężkości wypartego płynu.

Stara wersja prawa: Ciało zanurzone w cieczy lub gazie traci pozornie na ciężarze tyle, ile waży ciecz lub gaz wyparty przez to ciało.

Równia bez tarcia

Rozkład sił na równiJeżeli między ciałem a powierzchnią równi nie występuje tarcie, to ciało przyspiesza w kierunku stycznym do powierzchni w dół. Przyspieszenie to jest proporcjonalnego do iloczynu przyspieszenia ziemskiego i sinusa kąta nachylenia równi

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

g - przyspieszenie ziemskie,α - kąt nachylenia równi do poziomu.Jeżeli znana jest wysokość h, na jakiej ciało początkowo spoczywało i odległość l, jaką pokonało na równi do osiągnięcia poziomu podstawy, wzór ten można zapisać w postaci

0x01 graphic

Równia z tarciem

Rozkład sił na równi z uwzględnieniem siły tarcia.Jeżeli ciało spoczywa, siła tarcia statycznego równoważy siłę wypadkową działającą na to ciało. Siła tarcia statycznego może przyjąć tylko wartości mniejsze od wynikających z prawa tarcia. Siła tarcia jest kolejną siłą, którą trzeba uwzględnić przy wyznaczaniu siły wypadkowej. Warunek na spoczynek ciała na równi określa wzór:

0x01 graphic

gdzie: μs - współczynnik tarcia spoczynkowego. Dla ciała poruszającego się w dół równi przyspieszenie określone jest wzorem:

0x01 graphic
,dodatnia wartość wskazuje przyspieszenie w dół równi, czyli ruch przyspieszony, ujemna - przyspieszenie w górę równi, czyli ruch opóźniony.Dla poruszającego się w górę równi:

0x01 graphic
,przyspieszenie jest skierowane w dół równi, co oznacza, że ruch jest zawsze opóźniony.



Wyszukiwarka