Трение и вязкость
Трение и вязкость - два свойства материи, которые жизненно важны для понимания поведения материи. Необходимо иметь хорошее представление о вязкости и плотности, чтобы описать большинство явлений, происходящих в гидродинамике, гидростатике, статике твердого тела, динамике твердого тела и почти в каждом инженерном приложении. Эти явления наблюдаются в повседневной жизни, и их действительно легко понять при правильном подходе. В этой статье мы собираемся обсудить, что такое трение и вязкость, их определения, сходства, причины трения и вязкости и, наконец, их различия.
Вязкость
Вязкость определяется как мера сопротивления жидкости, которая деформируется под действием напряжения сдвига или напряжения растяжения. Другими словами, вязкость - это «внутреннее трение» жидкости. Его также называют плотностью жидкости. Вязкость - это просто трение между двумя слоями жидкости, когда два слоя движутся друг относительно друга. Сэр Исаак Ньютон был пионером в области гидромеханики. Он постулировал, что для ньютоновской жидкости напряжение сдвига между слоями пропорционально градиенту скорости в направлении, перпендикулярном слоям. Используемая здесь постоянная пропорциональности (коэффициент пропорциональности) представляет собой вязкость жидкости. Вязкость обычно обозначается греческой буквой «µ». Вязкость жидкости можно измерить с помощью вискозиметров и реометров. Единицами вязкости являются Паскаль-секунды (или Нм-2с). В системе СГС для измерения вязкости используется единица «уравновешенность», названная в честь Жана-Луи-Мари Пуазейля. Вязкость жидкости также можно измерить с помощью нескольких экспериментов. Вязкость жидкости зависит от температуры. Вязкость уменьшается с повышением температуры.
τ=μ (∂u / ∂y)
Уравнения и модели вязкости очень сложны для неньютоновских жидкостей. Хорошо видно, что вязкость всегда действует в направлении, противодействующем течению жидкости. Вязкие силы распределяются по всему объему жидкости в заданном динамическом состоянии.
Трение
Трение, вероятно, является самой распространенной силой сопротивления, с которой мы сталкиваемся каждый день. Трение возникает при контакте двух шероховатых поверхностей. Трение имеет пять режимов; сухое трение, возникающее между двумя твердыми телами, жидкостное трение, также известное как вязкость, трение со смазкой, когда два твердых тела разделены слоем жидкости, поверхностное трение, противодействующее движущемуся твердому телу в жидкости, и внутреннее трение, вызывающее внутренние компоненты твердого тела, создающие трение. Однако чаще всего вместо сухого трения используется термин «трение». Это вызвано тем, что шероховатые микроскопические полости на каждой из поверхностей подогнаны друг к другу и отказываются двигаться. Сухое трение между двумя поверхностями зависит от коэффициента трения и реактивной силы, перпендикулярной плоскости, действующей на объект. Максимальное статическое трение между двумя поверхностями лишь немного превышает динамическое трение.
В чем разница между трением и вязкостью?
• Вязкость, по сути, является подкатегорией трения, однако сухое трение возникает только между двумя твердыми поверхностями, тогда как вязкость возникает в жидкостях между двумя слоями жидкости.
• Динамические и статические условия определяются отдельно для сухого трения. Для вязкости нет статического состояния, потому что молекулы жидкости всегда подвижны.
