Жидкостное трение объекта: подробные факты —

В этой статье обсуждается жидкостное трение объекта. Жидкое трение — это трение, возникающее на объекте, когда он движется между слоями жидкости.

Это трение, как и другие виды трения, носит противоположный характер. Когда жидкость представляет собой воздух, возникающее трение вызывает сопротивление, которое отвечает за замедление самолетов. В случае жидкостей жидкостное трение замедляет объект, движущийся внутри воды. В этой статье мы поговорим о жидкостном трении и его примерах.

Что такое жидкость?

Все, что имеет тенденцию к течению, можно назвать жидкостью. Жидкость может быть любой — газ или жидкость. Это заблуждение, что только жидкости могут называться жидкостями.

Даже воздух является примером жидкости, потому что воздух может течь. Трение, создаваемое этими жидкостями, зависит от их вязкости. Вязкость действительно зависит от внутримолекулярных сил конкретной жидкости. Жидкость с сильными межмолекулярными силами будет иметь высокую вязкость, и наоборот.Изображение: Сопротивление воздуха

Кредиты изображения: БоХ, Пластина потока перпендикулярна, CC BY-SA 3.0

Что такое жидкостное трение?

Как обсуждалось в предыдущем разделе, жидкостное трение — это трение, которое испытывает объект, когда он движется между слоями жидкости. Трение происходит в основном из-за вязкости жидкости.

Вязкость — это то свойство жидкости, которое говорит нам, насколько плавно жидкость будет свободно двигаться. Касательные напряжения малы в жидкости, имеющей большую вязкость, и наоборот. Давайте обсудим больше о жидкостном трении в следующих разделах этой статьи.

Как найти жидкостное трение тела?

Жидкостное трение объекта — это противодействующая сила, испытываемая объектом при его движении внутри жидкости.

Формула для расчета силы, действующей на объект при трении жидкости, приведена в разделе ниже.

F=мкА*du/dy

Где,

F — сила трения

A — поперечное сечение объекта, подвергаемого трению.

U — это относительная скорость между слоем жидкости и поверхностью объекта

Y — расстояние между контактирующим слоем жидкости и самым нижним слоем.

Как жидкостное трение влияет на объекты?

Жидкостное трение в основном снижает кинетическую энергию тел, движущихся между слоями жидкости. Сдвигающее действие трения замедляет объекты, а иногда они могут даже стирать слой материала на объекте.

Сила трения, создаваемая жидкостями, называется силой сопротивления. Слово сила сопротивления обычно используется в авиационной промышленности. Чтобы свести к минимуму влияние силы сопротивления, мы делаем самолеты аэродинамическими, что позволяет им летать с минимальным сопротивлением. Таким образом можно сэкономить много топлива.

Какой вид жидкостного трения действует на тело?

Жидкостное трение само по себе является типом трения. Тип силы, с которой трение жидкости действует на объект, называется силой сдвига.

Сила сдвига – это сила, действующая параллельно поверхности объекта, на который она воздействует. Сила сдвига действует на самый верхний слой поверхности объекта. Если возможно, действие сдвига может даже стереть материал на поверхности объекта.

Как зависит трение жидкости от скорости тела?

Скорость объекта напрямую влияет на величину трения, действующего на объект. Мы уже обсуждали это в предыдущем разделе о формуле расчета силы жидкостного трения.

Из формулы видно, что градиент скорости прямо пропорционален силе трения, действующей на объект. Это означает, что чем больше скорость объекта, тем больше будет сила трения, и наоборот.

Что такое жидкостное трение, действующее на тело, движущееся в воздухе?

Когда мы испытываем жидкостное трение при движении в воздухе, например, в самолетах, раскачивая летучую мышь, размахивая руками и т. д., то возникающее жидкостное трение называется сопротивлением.

Сила сопротивления — это та противодействующая сила, которая действует в направлении, противоположном перемещению объекта внутри жидкости. Сила сопротивления нежелательна для самолетов, поскольку она замедляет их, но сопротивление очень важно для парашютов, поскольку сила сопротивления (выталкивающая сила) отвечает за безопасное приземление дайвера или транспортного средства, использующего парашют.

Каким будет жидкостное трение при движении тел особой формы?

Когда объекты особой формы движутся внутри жидкости, сила трения, действующая на них, будет разной. Это связано с тем, что жидкости имеют тенденцию обтекать круглые объекты и противостоять объектам с плоской поверхностью.

Объекты обтекаемой формы будут двигаться очень плавно. Это связано с тем, что жидкость будет плавно обтекать края тела, а не толкать его против движения объекта. Вот почему у рыб обтекаемое тело, что позволяет им передвигаться в воде с меньшими затратами энергии.

Как называется, когда сила трения жидкости о падающий предмет равна силе тяжести?

Когда объект падает под действием силы тяжести, он продолжает увеличивать свою скорость лишь до определенной степени. Эта протяженность называется конечной скоростью.

Конечная скорость – это максимальная постоянная скорость, которую может достичь объект при свободном падении. Конечная скорость зависит от вязкости жидкости, в которую падает объект. Никакой объект не может двигаться со скоростью большей, чем предельная скорость, без какого-либо внешнего воздействия.

Как называется жидкостное трение, почему мы обтекаем объекты?

Мы оптимизируем объекты по одной причине — уменьшить влияние силы сопротивления на объект. Чем больше сила сопротивления, тем больше энергия, необходимая для преодоления силы сопротивления.

Оптимизируя форму объекта, мы можем легко минимизировать эффект сопротивления, поскольку сила сопротивления, действующая на объект, уменьшится. Это связано с тем, что молекулы будут обтекать края обтекаемой формы, а не препятствовать движению объекта. Следовательно, мы оптимизируем форму объектов, чтобы уменьшить эффект сопротивления.

Примеры жидкостного трения

Примеры жидкостного трения приведены в списке ниже:

• Размахивая битой – Когда мы размахиваем битой, летучая мышь испытывает сопротивление из-за сопротивления. Это сопротивление исходит от молекул воздуха, которые ударяются о поверхность летучей мыши. В вакууме летучая мышь не испытала бы этого сопротивления. Из-за наличия жидкости, которой в данном случае является воздух, летучая мышь испытывает сопротивление.
• Выглядывание из движущегося автомобиля – Когда машина движется и мы выглядываем из окна, нас отталкивает сила. Эта сила исходит от молекул воздуха, ударяющих наше лицо. относительная скорость воздуха и нашего лица в большей степени из-за движения автомобиля, поэтому мы чувствуем силу сопротивления. Мы не почувствовали бы эту силу, если бы автомобиль был неподвижен, потому что относительная скорость было бы между воздухом и лицом было бы ноль.
• Размахивая руками – Когда мы машем руками, мы ощущаем что-то на своих руках. Это не что иное, как удары воздуха по нашим рукам. Это также результат жидкостного трения, действующего на наши руки. Жидкостное трение действует в направлении, противоположном движению руки.
• Плавание – Когда мы плаваем, наши руки входят в воду и выходят наружу, когда мы двигаемся в воде, руки испытывают сопротивление движению. Это вступает в действие жидкостное трение. Молекулы воды сопротивляются движению рук.
• гребля – Когда мы гребем, мы используем весло для гребли. Там мы чувствуем давление, действующее против нас из-за жидкостного трения. Мы вкладываем много физической энергии, чтобы преодолеть это сопротивление. Это пример жидкостного трения.
• Гребля внутри реки – Гребля – опять же аналогичный пример с греблей. В гребле мы можем сказать рафтинг или обычное катание на байдарках. Принцип тот же. Мы чувствуем сопротивление движению лопастей.
• Субмарины– Когда подводные лодки движутся под поверхностью водоема, они испытывают сильное сопротивление его течению. Это происходит из-за жидкостное трение, происходящее на поверхности подводной лодки.
• самолеты — Самолеты испытывают сопротивление. Сопротивление – это сила, противодействующая движению воздуха. Избыток топлива расходуется на преодоление этого сопротивления. Делая форму самолета аэродинамической, сила сопротивления уменьшается.
• Мяч упал в реку– Когда мяч брошен в реку, он продолжает течь вниз, но через некоторое время достигает постоянной скорости. Это конечная скорость. Жидкостное трение действует против движения жидкости.
• Парапланеризм – Параглайдинг – это применение жидкостного трения. Мы используем жидкостное трение, чтобы перемещаться из одного места в другое. Без жидкостного трения мы не смогли бы добиться правильного маневрирования.
• Парашют — Парашют также является важным применением аэродинамического сопротивления. Аэродинамическое сопротивление или жидкостное трение помогают парашюту замедляться, обеспечивая безопасное приземление.

Жидкостное трение — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 2

Cтраница 2

Жидкостное трение характеризуется тем, что между трущимися поверхностями вводится слой масла, предохраняющий поверхности от молекулярного сцепления. При таком трении удается заменить силы молекулярного сцепления твердых тел внутренним трением частиц масла. Для снижения мощности, затрачиваемой двигателем на преодоление жидкостного трения, желательно иметь масло с малой вязкостью. Но с другой стороны, чтобы масло задерживалось на трущихся поверхностях и создавалась минимальная толщина масляного слоя, необходимо иметь масло с большой вязкостью. Поэтому подшипник скольжения рассчитывают так, чтобы при действующих нагрузках, зазорах, данных температуре, давлении и вязкости масла создавалась минимальная толщина масляного слоя, обеспечивающая жидкостное трение.
 [16]

Жидкостное трение — это такое трение, при котором трущиеся поверхности тел А и Б ( рис. 146, б) полностью разъединены слоем жидкости ( масла), обладающим объемными свойствами, а также свойством при-липаемости и вязкости.
 [18]

Жидкостное трение наблюдается в таких узлах автомобиля, как подшипники коленчатого вала в период установившегося режима работы.
 [20]

Жидкостное трение — это когда слой жидкости настолько толст, что сила трения определяется исключительно этими свойствами и не зависит от природы трущихся поверхностей. Смазка в этих случаях называется гидродинамической.
 [21]

Жидкостное трение возникает лишь в специальных подшипниках при соблюдении определенных условий. Большинство подшипников скольжения работает в условиях полужидкостного трения, а в периоды пуска и останова-в условиях полусухого и граничного трения.
 [23]

Жидкостное трение, при котором трущиеся поверхности разделены слоем смазочного масла. Коэффициент жидкостного трения / 0 003 — 0 010, что приближается к показателям подшипников качения.
 [25]

Изменение зазора в зависимости от времени работы подшипника.  [26]

Жидкостное трение в сопряжении вал-подшипник наступает примерно через 0 2 — 0 4 с после запуска двигателя. Этот промежуток времени зависит от величины зазора, материалов пары, вязкости смазки и внешних температурных условий. По мере увеличения зазора для создания жидкостного трения требуется более продолжительное время работы пары.
 [27]

Жидкостное трение между поступательно движущимися поверхностями создается при определенной относительной скорости перемещения. Полное гидродинамическое давление р, действующее на половину окружности плунжера ( рис. 147, б), можно выразить формулой ( 29), из которой видно, что оно зависит от конструктивных параметров поверхностей трения, относительной скорости перемещения и вязкости жидкостного слоя.
 [28]

Жидкостное трение характеризуется наличием между рабочими поверхностями цапфы и подшипника слоя смазки, исключающего контакт металла с металлом.
 [29]

Жидкостное трение характеризуется тем, что трущиеся поверхности разделены слоем смазывающей жидкости, находящейся под давлением. Давление жидкости уравновешивает внешнюю нагрузку, действующую на пару трения. При таком режиме трения сопротивление движению определяется внутренним трением ( вязкостью) жидкости и складывается из сопротивления скольжения относительно друг друга слоев смазки по толщине смазывающей пленки. Этот режим со свойственным ему весьма малым коэффициентом трения является оптимальным с точки зрения потерь энергии и возможно большей долговечности по износостойкости пары трения, так как жидкостное трение не зависит от природы трущихся поверхностей. Жидкостной режим трения в паре торцового уплотнения отмечается при допустимости утечки.
 [30]

Страницы:  

   1

   2

   3

   4

Определение, примеры и законы жидкостного трения

Дом

»Физика

Дивья Каре
| Обновлено: 20 января 2023 г. , 12:25 IST

0

Сохранить

Скачать публикацию в формате PDF

Существует ли трение только в твердых телах? Не обязательно. Трение обеспечивается такими жидкостями, как воздух и вода, и эта сила трения из-за жидкостей называется трением жидкости. Внутреннее сопротивление потоку называется вязкостью. Все реальные жидкости вязкие, потому что они сопротивляются сдвигу.

В этой статье мы узнаем о трении жидкости вместе с некоторыми примерами, законами трения жидкости и факторами, влияющими на трение жидкости.

Что такое жидкостное трение?

Жидкостное трение – это трение между поверхностью и жидкостью. Как и твердые тела, жидкости также создают силу трения, когда объекты движутся через них. Жидкость — это любой текучий материал, поэтому и вода, и воздух — жидкости. Жидкостное трение между воздухом и поверхностью — это сопротивление воздуха.

Когда объект движется по воздуху, он отталкивает воздух в сторону, а воздух давит на объект. Это давление воздуха на движущийся объект создает трение, которое имеет тенденцию замедлять движущийся объект. Таким образом, воздух оказывает силу трения на движущиеся в нем автомобили, автобусы, самолеты, ракеты и т. д.

Точно так же вода оказывает силу трения на объекты, которые движутся сквозь них и противодействуют их движению. Такие объекты, как лодки, катера, корабли, подводные лодки и т. д., испытывают жидкостное трение. Когда рыбы плавают в воде, они сталкиваются с сопротивлением жидкости со стороны воды. Сила трения, создаваемая жидкостями, также называется сопротивлением.

Примеры жидкостного трения

Ниже перечислены некоторые примеры жидкостного трения:

• Движение рыб в воде – Обтекаемое тело рыбы помогает уменьшить трение и плавать в воде.
• Течение меда – Мед всегда течет медленно из-за внутреннего трения молекул меда.
• Смазка – Смазка, используемая в петлях, помогает уменьшить трение.

Законы трения жидкости

Законы трения жидкости для ламинарного течения

Сопротивление трения

• Прямо пропорционально скорости потока
• Не зависит от давления
• Прямо пропорционально площади поверхности контакта
• Изменяется в зависимости от температуры
• Не зависит от характера поверхности контакта

Законы трения жидкости для турбального течения

Сопротивление трению прямо пропорционально 72 6 9003 900 квадрат скорости

Факторы, влияющие на трение жидкости

Трение жидкости зависит от следующих факторов.

1. Природа жидкости- Чем толще жидкость, тем больше будет сила трения, действующая на движущийся сквозь нее объект.
2. Вязкость жидкости- Вязкость описывает сопротивление жидкости течению. Вода более вязкая, чем воздух. Чем выше вязкость, тем большее сопротивление оказывает эта жидкость.
3. Скорость объекта- Чем выше скорость объекта, движущегося в жидкости, тем больше будет действующая на него сила трения.
4. Форма объекта- Таким объектам, как самолеты и подводные лодки, придается обтекаемая форма для минимизации жидкостного трения. Объекты не обтекаемой формы, такие как автобусы, сталкиваются с большим трением.
5. Размер объекта- Более крупные объекты будут сталкиваться с большим трением, чем более мелкие объекты, из-за большей площади поверхности.

Вы также можете ознакомиться с другими разделами по физике здесь. Обучение никогда не было таким простым, но теперь это легко и без проблем с нашим приложением Testbook, которое создано и разработано для студентов, специально готовящихся к вступительным экзаменам. У него есть множество тем для изучения. Он также направлен на то, чтобы учащийся понял основы концепций, и в то же время облегчил изучение темы без каких-либо сомнений. Вы можете узнать о множестве входов с помощью всего лишь одного приложения. Просто скачайте приложение Testbook и приступайте к работе. Загрузите приложение Testbook отсюда и воспользуйтесь интересными предложениями и скидками на первую покупку.

Часто задаваемые вопросы о жидкостном трении

В.1 Что такое жидкостное трение?

Ans.1 Трение создается такими жидкостями, как воздух и вода, и эта сила трения из-за жидкостей называется трением жидкости.

Q.2 Что является примером жидкостного трения?

Ответ 2 Плавание в воде — один из распространенных примеров жидкостного трения. Чтобы двигаться вперед, пловец толкает воду назад, тем самым создавая сопротивление течению.

Q.3 Меньше ли трение качения, чем трение жидкости?

Ответ 3 На самом деле трение жидкости меньше, чем трение качения. Жидкость (смазка) используется для минимизации трения между двумя соприкасающимися поверхностями. Это означает, что жидкостное трение меньше любого другого трения.

Q.4 Какие факторы влияют на трение жидкости?

Ответ 4 Основными факторами, влияющими на жидкостное трение, являются:
Природа жидкости
Вязкость жидкости
Скорость объекта
Форма объекта
Размер объекта

”

Q.5 Как мы можем уменьшить трение жидкости?

Ans.5 Жидкостное трение можно уменьшить путем полировки поверхности, уменьшения площади контакта между поверхностями и уменьшения скорости объектов в жидкости.

Скачать публикацию в формате PDF

Читать больше сообщений

Жидкостное трение

Жидкостное трение — это сила, препятствующая движению жидкости внутри себя или через другую среду. Внутреннее трение возникает в результате движения молекул внутри жидкости, а внешний конфликт возникает в результате того, как жидкость взаимодействует с другим веществом. Это относится к трению, которое возникает, когда слои вязкой жидкости движутся друг относительно друга. Вязкость относится к внутреннему сопротивлению потоку. Чем выше легкость движения, тем менее плотная жидкость. Жидкостное трение обычно используется в водных горках, чтобы мы могли мягко подталкивать или скользить вниз.

ТЕОРИЯ

Трение — это сила, которая не позволяет твердым поверхностям, слоям жидкости и элементам материала скользить друг относительно друга в одном и том же направлении.

Трение бывает различных форм

1. Сухое трение — это сопротивление относительному поперечному движению между двумя контактирующими твердыми поверхностями.

2. Трение между слоями такой вязкой жидкости, которые отскакивают друг от друга, называется трением жидкости.

3. Смазочное трение возникает, когда две твердые поверхности разделяются смазочной жидкостью.

4. Кожное трение является компонентом силы сопротивления, то есть силы, препятствующей перемещению жидкости по поверхности тела.

5. Внутреннее трение — сила, противодействующая движению между элементами, из которых состоит твердое вещество, при его деформации.

Что такое жидкостное трение и как оно работает?

Когда два слоя жидкости движутся в противоположных направлениях, возникает трение. Внутреннее сопротивление потоку называется вязкостью. Термин «густота» жидкости используется для описания ее вязкости.

Поскольку они каким-то образом сопротивляются сдвигу, все настоящие жидкости являются вязкими. Концепция невязкой жидкости или идеальной жидкости, которая не оказывает сопротивления сдвигу и, следовательно, не является вязкой, может быть полезной.

Примеры жидкостного трения

1. Если между тонкими гибкими стеклянными панелями есть влажная зона, пластины зацепятся, и нижняя пластина не упадет, если удерживать только верхнюю пластину.

2. Величина всплеска при падении предмета в жидкость определяется гидродинамическим трением этой жидкости.

3. На поверхности бурлящей реки быстро движутся более легкие частицы пыли. Это связано с тем, что верхний слой воды имеет сильный градиент скорости из-за уменьшения динамического трения жидкости.

Трение внутри организации

Сначала рассмотрим внутреннее жидкостное трение. Невооруженным глазом жидкость кажется сплошной средой. Жидкости, с другой стороны, состоят из молекул, разделенных значительным свободным пространством при исследовании под мощным микроскопом. Например, выдавливание меда через маленькое отверстие требует, чтобы молекулы двигались друг относительно друга, проталкиваясь или вытесняя друг друга. Внутреннее трение является причиной неспособности жидкости течь. Чем больше внутреннее трение, тем труднее сдвинуть молекулы и подтолкнуть жидкость к деформации. С другой стороны, внутренние раздоры — это не всегда плохо. Например, без внутреннего трения вы не сможете пить через соломинку, так как жидкость не будет достаточно сплоченной, чтобы ее можно было переносить.

Течение Куэтта является наиболее распространенным представлением внутреннего трения.

Каковы пять различных типов жидкостного трения?

1. Когда вы высовываете руку из окна автомобиля, воздух давит на нее (внешний)

2. Когда пловец движется в воде, вода давит на его тело (внешний)

3. кофе ложкой, движется (внешний)

4. Глоток воды через соломинку (внутренний)

5. Плавание подводной лодки по воде (внешнее)

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Жидкостное трение возникает при движении двух слоев жидкости в противоположных направлениях.