Трение жидкостное: 4.2.3. Жидкостное трение

Содержание

4.2.3. Жидкостное трение

Желания
людские и стремления

Растут
по мере их осуществления.

Агахи

Жидкостное
трение — это трение двух твёрдых тел,
разделённых слоем жидкой смазки, в
котором проявляются её объёмные свойства.

Особенность
контактирования при жидкостном трении
заключается в образовании между
контактирующими поверхностями достаточно
толстого разделительного сдоя смазки,
в котором из-за его толщины практически
исчезает влияние твёрдотельного поля
и масло сохраняет свои объёмные свойства,
в частности, вязкость. То есть внешнее
трение между контактирующими телами
заменяется внутренним трением между
отдельными слоями смазки. При этом
коэффициент трения не зависит от природы
контактирующих материалов и от высоты
микронеровностей при условии, что
последние значительно меньше зазора в
подшипнике (
).
При жидкостном трении износ резко
сокращается, возникая только в периоды
пусков и выбегов. В подобном режиме
подшипники скольжения, например,
гидротурбин, работают без остановов и
ремонтов годы.

Жидкостное трение
— наиболее выгодный режим работы
подшипников скольжения. В этом режиме
давление в слое смазывающего вещества
должно уравновешивать силы, действующие
на опоры вала. По способу создания
давления в смазочном слое и его влиянию
на контактирующие поверхности различают
гидростатическое, гидродинамическое
и эластогидродинами-ческое трение.

Гидростатическое
трение
определяется
способом подачи смазки и конструкцией
узла трения.

Гидростатическая
смазка — это способ жидкостной смазки,
когда давление в несущем смазочном слое
между контактирующими поверхностями
обеспечивается в результате постоянной
принудительной циркуляции масла от
гидронасоса. При этом толщина смазывающего
слоя определяется параметрами насоса
и слабо зависит от нагрузки на узел.

Гидростатическая
смазка чаще всего используется для
смазывания узлов трения с малым значением
коэффициента перекрытия, прерывистыми
контактными поверхностями, а также для
малогабаритных тяжелонагруженных
подшипниковых опор (Рис.46).

Рис.46.Схемы
пар трения с гидростатической смазкой

Расчёт гидростатических
опор проводится на несущую способность
(давление в смазочном слое, уравновешивающее
рабочую нагрузку) и расход смазки
(производительность насоса, создающего
давление).

Гидродинамическое
трение
— это
вид жидкостного трения, при котором
слой смазки, разделяющий контактирующие
поверхности, образуется за счёт формы
и скорости относительных перемещений
этих поверхностей.

Особенностью
гидродинамической смазки является
эффект появления уравновешивающего
рабочие нагрузки давления в смазочном
слое в результате относительного
движения контактирующих тел. Следовательно,
для возникновения в зазоре гидродинамического
трения необходимо:

Частицы смазки
смачивают поверхность вала и «прилипают»
к ней. Вращаясь вал затягивает в зазор
прилегающие частицы смазки благодаря
силам инерции. Вязкость смазки обеспечивает
захватывание прилегающими к валу
частицами смазки соседних слоёв и смазка
заполняет весь клиновой зазор (Рис. 45).
Чем ниже скорость вращения вала, тем
более вязкой должна быть смазочная
среда для образования гидродинамического
клина. Соотношение инерционных и
вязкостных сил определяется числом или
критерием Рейнольдса

,
(15)

где:

— характерный размер (зазор), м;

— скорость течения,
м/с;

— кинематическая
вязкость, Ст (
)

Рис.47. Схема
образования гидродинамического клина

Гидродинамический
расчёт подшипников скольжения представляет
собой наиболее сложную математическую
задачу. На основании уравнения механики
вязкости жидкости Навье-Стокса в 1883 г.
Н.П. Петровым были заложены основы
гидродинамических расчётов и получена
формула, используемая в настоящее время
для расчёта слабонагруженных подшипников.

,
(16)

где:

— сила трения;

— площадь поверхности
цилиндра единичной длины.

В 1886 г. Рейнольдс,
исключив влияния инерции получил
уравнение, носящее его имя:

,
(17)

где:

— ортогональные координаты в жидкости;

— давление в
смазочном слое;

— плотность смазки;

— скорость контактных
поверхностей.

В
уравнении Рейнольдса первый член правой
части учитывает влияние клина, второй
— растяжения, третий — сдавливания смазки.
Сделав ряд упрощающих допущений,
Рейнольдс решил это уравнение. В настоящее
время гидродинамическая теория смазки
интенсивно развивается в направлении
снижения упрощений и повышения точности
решений.

Критическое
состояние трибоузла с гидродинамической
смазкой (устойчивость гидродинамического
клина) наступает при увеличении рабочего
зазора в результате изнашивания
контактных поверхностей при пусках и
выбегах.

В
последнее время нашли применение
смазочные жидкости неньюто-новского
типа — жидкости с нелинейными кривыми
течения — зависимостями в координатах
напряжения сдвига — скорость сдвига
(рис.48).

Рис.48.
Кривые течения: 1-ньютоновская жидкость,
2-неньютоновская

Это
так называемые микрополярные смазки,
включающие до 10% массы твёрдых частиц
размером 5…8 мкм. Давая значительный
практический эффект, использование
подобных жидкостей серьёзно усложняет
гидродинамический расчёт подшипников.

Связь жидкостного
и граничного трения наглядно прослеживается
по диаграмме Герси-Штрибека (рис. 49) в
координатах: коэффициент трения —
критерий Зоммерфельда, характеризующий
нагруженность подшипника

,
(18)

где:

— угловая скорость.

Рис.49. Диаграмма
Герси-Штрибека

На диаграмме
область «с» соответствует сухому
трению, «cd»
— гранич-ному, «dв»
— смешанному и «ва»-жидкостному
трению. Минимум зависимости, соответствующий

— идеальная цель при проектировании
узлов трения машин. Пунктирная прямая
на этой диаграмме получена расчётом
по формуле Петрова.

Следует отметить,
что несмотря на явные преимущества
гидродинамической смазки её реализация
в целом ряде узлов трения конструктивно
неосуществима.

Эластогидродинамическое
трение

происходит, когда толщина слоя жидкого
смазочного материала между контактирующими
поверхностями, находящимися в
относительном движении, и трение,
определяются упругими свойствами
поверхностей трения и смазочного
материала, а также реологи-ческими
(зависящими от времени) свойствами
последнего в контактной зоне.

Этот режим
наступает, когда подшипниковая втулка
изготовлена из относительно низкомодульного
материала (например, текстолита) или
когда контактные напряжения весьма
велики (например между зубьями шестерён).
В этих условиях опорные поверхности
деформируются, а у смазочной среды
повышается вязкость.

В
настоящее время большинство задач
эластогидродинамики может быть решено
только численно на основе совместного
решения уравнения Рейнольд-са, уравнений
механики сплошной среды (для упругих
деформаций) и зависимости изменения
вязкости смазки от давления.

Эластогидродинамическая
смазка нашла применение в так называемых
некомфорных
узлах трения

таких, в которых контактирующие
поверхности не являются взаимным
отображением (эквидистантами) друг
друга. Это шарикоподшипники, зубчатые
калёса, кулачковые механизмы и т.п.

Смазка газами в
виде газостатической
и газодинамической
аналогична ранее рассмотренной
жидкостной смазке. Газовая смазка
создаёт слой газа, разделяющий
контактирующие поверхности при их
относительном движении.

Идея использования
газа в качестве смазки подшипников
была высказана Хирном в 1854 году. Но
только в 1897 году Кингсбери удалось
реализовать её.

В сравнении с
жидкостной газовая смазка имеет
следующие особенности:

Рис.50. Газостатическая
-«а»(Р=0,015МПа) и газодинамические
-«b»
и «с» пары

В газостатических
подшипниках давление создаётся отдельным
вен-тилятором и не зависит от скорости
относительного скольжения деталей в
под-шипниковом узле (Рис.50,а).

В газодинамических
подшипниках давление создаётся
специальными лопастями или рёбрами
вращающегося вала и падает во время
пусков и остановов (Рис.50,b,с).

Подшипники с
газовой смазкой используются в различных
криогенных установках, где смазка
замерзает, и при очень высоких скоростях
движения: в электрошпинделях фортунок
для внутреннего шлифования, бормашинах,
гироскопах и т. п.

Жидкостное трение и трение скольжения: подробные объяснения

В повседневной жизни трение присутствует в большинстве видов деятельности. Жидкостное трение и трение скольжения можно определить как

Жидкостное трение возникает из-за вязкого сопротивления, а трение скольжения — из-за шероховатости поверхности.

Когда две поверхности соприкасаются друг с другом, и любая поверхность пытается двигаться по другой поверхности, между ними возникает одна сила сопротивления, известная как трение.

Неровности присутствуют из-за шероховатости поверхности. Большая шероховатость означает большее трение между поверхностями, а меньшая шероховатость означает меньшее трение между поверхностями.

Теперь каждая материя имеет свойства, связанные с трением по-разному, в зависимости от фаз материи. Трение в твердом теле отличается от трения в любой жидкости. Теперь из всех этих различные виды трения, мы можем разделить трение на четыре типа:

  • 1. Статическое трение
  • 2. Трение качения
  • 3. Скольжение трения
  • 4. Жидкостное трение

Теперь трение повсюду, но в этой статье мы сосредоточимся на трении жидкости и трении скольжения.

Жидкостное трение против трения скольжения

Жидкое трение и трение скольжения являются типами трения, но между ними есть небольшая разница.

Можно сказать, что жидкость состоит из многих слоев, и эти слои движутся относительно друг друга. Относительная скорость находится между всеми слоями жидкости.

Это происходит потому, что каждый слой сопротивляется движению другого слоя. Эта сила сопротивления известна как жидкостное трение.

Трение Кредит Википедия

Сила трения предлагается в жидкости из-за одного свойства жидкости, известного как вязкость. Более высокая сила вязкости означает большее трение, а более низкая сила вязкости означает меньшее трение. Таким образом, вода может легко перемещаться по любой поверхности по сравнению с маслом.

Примеры жидкостного трения:

  • Когда вы погружаете ложку в масло или любую густую жидкость, жидкость прилипает к поверхности ложки только из-за трения или вязкости.
  • Вы наблюдаете некоторое сопротивление воздуха во время бега из-за трения, создаваемого воздухом против направления вашего бега.
  • Когда любые две поверхности пытаются скользить друг по другу, поверхность обладает тем же свойством противодействовать движению. И эта сила сопротивления движению скольжения известна как трение скольжения.

Примеры трения скольжения:

  • Мы должны приложить больше усилий к шероховатой поверхности, чем к гладкой поверхности, чтобы сдвинуть любой объект.
  • Мы можем легко идти по дороге, не скользя.
  • Таким образом, мы можем сказать, что трение скольжения происходит на твердых поверхностях, а жидкостное трение — на слоях жидкости.

Жидкостное трение сильнее трения скольжения?

Сравнение жидкостного трения и трения скольжения можно провести, исходя из следующих основных положений:

Нет, жидкостное трение предлагается из-за сопротивления, обеспечиваемого вязкостью, а трение скольжения предлагается из-за шероховатости поверхности.

Теперь, если есть две сопрягаемые поверхности, и мы хотим перемещать эти поверхности с высокой скоростью друг с другом. Поэтому трение между ними должно быть очень маленьким, и для этого между ними вводится смазка.

Причина введения смазки между ними заключается в том, что смазка обеспечивает низкое трение и обеспечивает плавную работу. А смазка — это один из видов жидкости, что означает, что мы вводим жидкость для уменьшения значения трения между двумя поверхностями. В нем прямо говорится, что жидкость имеет меньшее трение, чем две поверхности скольжения.

Таким образом, мы можем сказать, что при сравнении жидкостного трения и трения скольжения. Жидкостное трение менее сильное, чем трение скольжения.

Другими словами, на трение не влияет площадь поверхности, а только типы поверхностей, на которых присутствует трение. И типами поверхностей в скольжении, трении являются твердые поверхности, а в жидкости поверхности жидкости или газа. Таким образом, в жидкости поверхности трения гладкие по сравнению с твердыми поверхностями, и трение в жидкости не сильнее, чем при трении скольжения.

Пример: мы используем смазку при работе двигателя внутреннего сгорания, передаче мощности через шестерню, производстве любой детали и т. д. Здесь мы используем смазку для уменьшения трения между поверхностями двух сопрягаемых частей. Благодаря этому мы можем добиться меньшего износа и увеличения срока службы деталей.

Трение скольжения сильнее трения качения?

Трение скольжения обусловлено сопротивлением любой поверхности.

Да, контактная поверхность при трении скольжения плоская, а контактная поверхность при качении изогнутая или круглая. А изогнутые или круглые поверхности имеют меньшую склонность к трению, чем плоские поверхности.

При этом трение качения имеет меньшее трение, чем трение скольжения.

Пример: если мы хотим переместить кого-либо с плоской поверхностью, соприкасающейся с другой поверхностью, мы должны использовать поверхность качения, чтобы перемещать это тело легко и быстро, не прикладывая больших усилий.

Трение жидкости сильнее трения качения?

Жидкостное трение возникает из-за сопротивления, создаваемого слоями жидкости.

Нет, жидкостное трение не сильнее трения качения.

Мы не можем сравнивать жидкость и трение качения, потому что жидкостное трение присутствует в слоях жидкости, а трение качения присутствует на двух твердых контактных поверхностях.

Тем не менее, если мы хотим сравнить, мы можем сказать, что самым слабым трением, предлагаемым любым типом трения, является трение качения. Это означает, что жидкостное трение не сильнее трения качения.

Пример: Мы используем шарики или ролики в подшипниках качения вместо масла или смазки, используемых в подшипниках скольжения, потому что подшипники качения имеют меньшее трение, чем трение, создаваемое в подшипниках на жидкой основе (масло или смазка), а подшипники качения также известны как ненагруженные. подшипник трения.

Fluid Friction — GeeksforGeeks

Жидкостное трение возникает между слоями жидкости, которые движутся относительно друг друга. Это внутреннее сопротивление потоку называется вязкостью, вязкостным сопротивлением или трением жидкости. В обычных терминах вязкость жидкости описывается как ее «густота» жидкости. Таким образом, вода «жидкая» с меньшей вязкостью, а мед «густая» с большей вязкостью. Чем менее вязкая жидкость, тем больше легкость ее деформации или движения.

Все реальные жидкости (кроме сверхтекучих) обладают некоторым сопротивлением сдвигу и поэтому являются вязкими. Хотя термин «жидкость» включает как жидкую, так и газовую фазы, в обычном использовании «жидкость» часто используется как синоним «жидкости». Жидкости и газы называются жидкостями, потому что их можно заставить течь или двигаться. В любой жидкости сами молекулы находятся в постоянном беспорядочном движении, сталкиваясь друг с другом и со стенками любой емкости.

Движение молекул определяется двумя типами сил, которые присутствуют между молекулами самого вещества и между веществом и другим контактирующим материалом.

Ниже приведены два типа сил между молекулами:

1. Силы сцепления : Силы сцепления представляют собой силы притяжения, существующие между молекулами одного и того же вещества. Итак, силы сцепления являются основной причиной вязкости.

2. Сила сцепления: Это силы притяжения между разнородными молекулами.

Объект, движущийся в жидкости, теряет свою энергию, чтобы преодолеть трение жидкости. Форма объекта играет важную роль в увеличении или уменьшении трения жидкости, когда он движется вместе с ним.

  • Корабли и лодки имеют особую форму, которая позволяет им противостоять трению жидкости.
  • Птицы и самолеты имеют особую форму, которая позволяет им летать в воздухе.
  • Рыбы также имеют особую форму, такую ​​как хвост и плавники, которые позволяют им постоянно плавать в воде и даже предотвращают потерю энергии из-за трения жидкости.
  • Конструкции транспортных средств выполнены таким образом, чтобы они испытывали наименьшее трение жидкости во время движения, чтобы обеспечить их правильное использование и движение.
  • Чтобы избежать трения жидкости, купальники спроектированы таким образом, чтобы обеспечить более плавное течение.

Законы жидкостного трения

Законы жидкостного трения:

Первый закон: Жидкостное трение увеличивается с увеличением площади контакта между поверхностью и жидкостью.

Второй закон: Жидкостное трение увеличивается с увеличением градиента скорости вещества.

Третий закон: Жидкость с более высоким коэффициентом жидкостного трения или эта (η) имеет более высокое значение силы жидкостного трения.

Для разных смазочных материалов действуют разные правила. Он косвенно пропорционален температуре смазочных материалов. Формулу жидкостного трения можно вывести из следующего эксперимента:

В данном эксперименте можно показать, что сила Ϝ, необходимая для перемещения верхней пластины на рисунке, прямо пропорциональна площади Α, разности скоростей между слоями ∆ν и обратно пропорциональна расстоянию между пластинами ∆ у.

, который: ϝ∽α и ϝ∽∆ν и ϝ∽1 ∆ ∆y

Это дает уравнение ϝ = η α ∆ν ∆y

Трэние жидкости

Факторы, влияющие на трению жидкости

. Величина силы трения жидкости об объект зависит от следующего:

1. Природа жидкости

Чем жиже жидкость, тем меньше будет гидравлическое трение, и наоборот. Различные типы жидкости имеют разную степень сопротивления или вязкостного сопротивления объекта, протекающего через нее. Например, объект, движущийся в меду, испытывает гораздо большую силу вязкости, чем движущийся в простой воде, поскольку плотность меда намного больше, чем плотность воды, и, следовательно, он оказывает большее сопротивление потоку объекта.

2. Вязкость жидкости

Вязкость жидкости играет важную роль в определении скорости объекта, протекающего через нее. Чем более вязкая жидкость, тем она плотнее и, следовательно, движение любого материала внутри нее ограничено или испытывает сопротивление его движению. Чем плотнее жидкость, тем более вязкое сопротивление она создает.

3. Форма тела

Другие фигуры ощущаются сильнее, чем тела с обтекаемой формой, которая начинается и заканчивается точками, как форма рыбы. Формы транспортных средств предназначены для уменьшения поверхности контакта во время движения. Он играет важную роль в более плавном течении жидкости или газа. Форма тела должна соответствовать среде, в которой оно течет или движется, иначе оно испытывает сильное сопротивление своему движению, что делает задачу очень трудоемкой. Следовательно, для уменьшения этого большинство тел имеют обтекаемую форму. Это гарантирует, что в начале и в конце поверхность контакта минимальна и, следовательно, жидкостное трение.

4. Температура

Жидкостное трение всех газов увеличивается с повышением температуры, поскольку жидкостное трение газа прямо пропорционально квадратному корню из абсолютной температуры. (Этот результат получен из кинетической теории газов).

Жидкостное трение жидкостей и других веществ также увеличивается пропорционально повышению температуры.

5. Площадь поверхности тела

Чем больше поверхность тела, тем больше будет жидкостное трение. Например, горизонтально движущееся тело может легче прорезать жидкость, чем тело, движущееся вертикально. Для тела с большой площадью поверхности соответственно увеличивается жидкостное трение, и, следовательно, его движение или течение становится затрудненным.

6. Скорость тела

Трение и скорость прямо пропорциональны друг другу. При увеличении скорости трение или сопротивление жидкости также увеличивается пропорционально. Например: Самолет летит со скоростью 1000 км/ч. Будет сталкиваться с большей силой трения или сопротивлением воздуха, чем другой аналогичный самолет, летящий со скоростью 600 км/ч. Или быстроходная лодка испытывает меньшее трение жидкости, чем тихоходная рыба.

7. Давление на корпус

Жидкостное трение увеличивается пропорционально увеличению давления на тело. С увеличением давления молекулам становится трудно перемещаться из одного места в другое, а также по слоям. Следовательно, существует огромное сопротивление потоку жидкости.

Что такое вязкостное сопротивление?

Сила сопротивления, оказываемая жидкостью на движущийся объект, называется вязкостным сопротивлением. Скорость, при которой вязкое сопротивление объекта, падающего в вязкую жидкость, равна другим силам, действующим на объект (например, силе тяжести), так что ускорение объекта равно нулю. Все видели потоки жидкости. От наливания стакана воды до наблюдения за кленовым сиропом, стекающим к краю стопки блинов. Вязкость – это внутреннее сопротивление жидкости течению под действием приложенной силы.

Давайте рассмотрим более техническое объяснение вязкостного сопротивления и вязкости с помощью следующей диаграммы:

Вернемся снова к кленовому сиропу и представим, что мы замораживаем его в виде тонких пластинок, уложенных друг на друга.

Диаграмма 1: показаны эти слои и сила F, приложенная к верхней плите замороженного сиропа.

Поскольку приложенная сила действует на верхний слой, мы ожидаем, что верхний слой будет вытолкнут, верно?

Трение между верхним слоем и вторым слоем будет тянуть за собой второй слой. Это будет продолжаться вниз через слои плит, каждая из которых будет перемещаться вниз меньше, чем слой над ней.

Диаграмма 2: Показывает этот эффект в действии.

Примеры задач на трение жидкости

Вопрос 1: Лодки и самолеты имеют обтекаемую форму. Почему?

Ответ:

Форма, широкая в середине и сужающаяся на концах, называется обтекаемой формой. Такая форма уменьшает сопротивление или трение жидкости.

Следовательно, обтекаемое тело может легко двигаться в жидкости. Птицы и рыбы от природы наделены обтекаемым телом. Лодки и самолеты также делают обтекаемыми, чтобы они могли легко перемещаться по воздуху или воде.

Вопрос 2: Почему корпуса лодок, самолетов, автомобилей и т. д. имеют обтекаемую форму?

Ответ:

Для объектов, движущихся в жидкости, таких как лодки, самолеты, автомобили и т. д.

Форма их тела обтекаемая, чтобы уменьшить трение между телами объектов как жидкости.

Вопрос 3: Как плавно приземлиться на парашюте с помощью вязкостного сопротивления?

Ответ: 

Когда парашют только что раскрыт, скорость снижается, а ускорение увеличивается. В результате ваша скорость снижается, в этом весь смысл парашюта.

Скорость уменьшается, поэтому сопротивление уменьшается. Сопротивление уменьшается, поэтому результирующая сила уменьшается.

Вопрос 4: Каковы преимущества обтекаемого кузова?

Ответ: 

Обтекаемость тела сводит к минимуму трение при движении, тем самым уменьшая общее сопротивление.

Для рыб обтекаемое гладкое тело помогает экономить энергию, в противном случае им пришлось бы расширять плавание.

Вопрос 5: Что такое ламинарный поток?

Ответ: 

Ламинарный поток, тип потока жидкости (газа или жидкости), при котором жидкость движется плавно или по правильным траекториям, в отличие от турбулентного потока, при котором жидкость подвергается нерегулярным колебаниям и перемешиванию.

Вопрос 6: Какое из следующих утверждений неверно?

(a) Трение действует на катящийся по земле мяч

(b) Трение действует на лодку, движущуюся по воде

(c) Трение действует на велосипед, движущийся по гладкой дороге

(d) Трение не действует на мяч, движущийся по воздуху

в случае движения мяча по воздуху всегда.

Вопрос 7: Каков градиент скорости, если сила трения задана равной 6 Н, эта(????) задана равной 0,25, а площадь поперечного сечения равна 100 м 2 .

Решение:

Градиент скорости равен 0,25

s начиная с остатка и площадью поперечного сечения 50м 2 .

Решение:

Вопрос 9: Определите коэффициент жидкостного трения, если F равно 3 Н, а площадь поперечного сечения равна 10 м 2 , а градиент скорости равен 0,3/с.

Решение:

Мы знаем,

Коэффициент трения жидкости — 1,

ФРИЦИЯ ФИТИКА — Закон — Закон, примеры, типы, факторы. Жидкостное трение — это сила, ограничивающая движение либо внутри себя, либо другой среды, движущейся через жидкость.

Из-за движения молекул внутри жидкости возникает внутреннее трение, а то, как жидкость взаимодействует с другим веществом, возникает внешний конфликт. Он описывает трение между слоями вязкой жидкости, движущимися относительно друг друга. Внутреннее сопротивление потоку называется вязкостью. Чем менее плотная жидкость, тем больше легкость движения или сила трения. Жидкостное трение в основном используется в водных горках, чтобы мы могли плавно подталкивать или скользить вниз.

 

(Изображение будет загружено в ближайшее время)

 

Сформулируйте закон жидкостного трения

Законы жидкостного трения:

 

Правила действуют по-разному для разных смазочных материалов.

 

Косвенно пропорциональна температуре смазки.

 

Сила трения не зависит от материала поверхностей подшипника, а также от нагрузки.

 

Каковы пять примеров жидкостного трения?

Некоторые примеры жидкостного трения:

Частицы воздуха, образующие воздух. Это заставляет падающий объект замедляться.

 

Смазки, используемые в петлях.

 

Подводная лодка движется по воде. На нем возникает внешнее жидкостное трение.

 

Когда вы бросаете какой-либо предмет в жидкость, степень его брызг зависит от трения жидкости.

 

Вязкость меда — еще один пример жидкостного трения.

 

Типы трения

Существует пять различных типов трения:

Сухое трение 

Ограничивает движение двух соприкасающихся бетонных поверхностей.

Жидкостное трение

Противодействует движению вязких жидкостей относительно друг друга.

Смазанное трение 

Разделяет две твердые поверхности смазочной жидкостью.

Кожное трение 

Компонент сопротивления, препятствующий движению жидкости по поверхности тела

 

Какие факторы влияют на трение жидкости?

Факторы, от которых зависит трение жидкости, следующие:

Скорость тела: 

Скорость и трение прямо пропорциональны друг другу. Чем больше будет скорость, тем больше будет сопротивление. Например, тело, движущееся с большей скоростью, будет иметь большее сопротивление, чем тело, движущееся со сравнительно меньшей скоростью.

 

Природа жидкости: 

Чем жиже жидкость, тем меньше будет трение жидкости, и наоборот. Например, вода тоньше меда. Вот почему жидкостное трение в воде меньше, чем в меде.

 

Вязкость жидкости: 

Трение жидкости прямо пропорционально толщине жидкости. Чем больше плотность, тем больше сопротивление.

 

Форма тела: 

Другие фигуры чувствуют большее сопротивление, чем тело с обтекаемой формой, которая начинается и заканчивается точками, как форма рыбы.

 

Температура:

Она прямо пропорциональна трению жидкости. Следовательно, с повышением температуры жидкостное трение увеличивается.

 

Площадь поверхности тела: 

Размер тела, обращенного к жидкости, должен быть как можно меньше, чтобы ощущать меньшее сопротивление и чтобы оно могло легко прорезать жидкость. Например, горизонтально движущееся тело может легче прорезать жидкость, чем тело, движущееся вертикально.

 

Решенные примеры

Объясните, почему объекты должны иметь уникальную форму, чтобы двигаться в жидкости.

 

Согласно законам жидкостного трения, прямо пропорциональна форме объекта. Чтобы уменьшить жидкостное трение, были разработаны специальные формы, минимизирующие действующую на них противодействующую силу трения. Эти уникальные формы называются обтекаемыми формами, заостренными на концах, чтобы плавно разрезать жидкость.

 

Что такое вязкое сопротивление?

Вязкость определяется как «сопротивление течению». Давайте рассмотрим поток в трубе для иллюстрации примера. В гидромеханике любая жидкость, непосредственно контактирующая с другой средой, движется с той же скоростью, что и эта среда). В случае течения по трубе труба неподвижна, поэтому скорость жидкости вдоль стенок трубы равна нулю. Скорость жидкости постепенно увеличивается с увеличением расстояния от стенки трубы к центру трубы, при котором скорость максимальна.

 

(Изображение будет загружено в ближайшее время)

 

Итак, поскольку скорость потока равна 0 на стенке трубы, а V в центре потока, должна быть какая-то сила, удерживающая его, верно? Это вязкое сопротивление в действии, величина которого определяет, сколько энергии требуется для поддержания заданной скорости потока.

 

Жидкостное трение — закон, примеры, типы, влияющие факторы и решенные примеры.

Конфликт и трение между слоями вязкой жидкости называется трением жидкости. Внутреннее трение возникает из-за движения молекул, находящихся внутри жидкости, а вязкость — это внутреннее сопротивление потоку, широко известное как «густота» жидкости. Внешний конфликт возникает, когда мы видим, как жидкости взаимодействуют друг с другом.

 

Фантастика может быть нескольких видов:

Сухое трение сопротивляется движению двух твердых поверхностей, которые соприкасаются.

 

Жидкостное трение возникает между слоями вязкой жидкости, движущимися относительно друг друга.

 

Трение со смазкой Когда смазочная жидкость разделяет две твердые поверхности, говорят, что это случай трения со смазкой.

 

Кожное трение является компонентом сопротивления, когда сила пытается сопротивляться движению жидкости по всей поверхности тела.

 

Внутреннее трение — это сила, которая при деформации пытается сопротивляться движению между элементами, из которых состоит твердый материал, в то время как он подвергается деформации.

 

Существуют некоторые факторы, влияющие на трение жидкости.

  1. Дизайн объекта. Объекты с особой и конкретной конструкцией помогают уменьшить трение, позволяя молекулам жидкости проходить через тело объектов. Возьмем, к примеру, рыбу: чтобы плавать, рыба имеет специфическое и обтекаемое тело.

  2. Скорость объекта — Чем выше скорость объекта, тем больше будет трение. Трение и скорость прямо пропорциональны друг другу. Тело, которое движется с более высокой скоростью, определенно будет иметь большее сопротивление, чем тело, которое движется медленно и имеет меньшую скорость.

  3. Размер объекта.