Курс общей физики. Лазарев А.П - 30 стр.

                                         30


                                   РА Б ОТА № 6(11)
       О П Р Е ДЕ Л Е Н И Е К О Э Ф Ф И Ц И Е Н Т А ВЯЗК О С Т И Ж И ДК О С Т И
                                П О М Е Т О ДУ С Т О К С А
         П р ин адлеж н ости: стек лянны й сосуд, на полненны й вязк ой
 жидк остью , ш а рик и из свинца , сек ундом ер, изм ерительны й м ик роск оп,
 м а сш та бна ялинейк а .
                                    К р аткая теор ия
         Реа льна я жидк ость, в отличие от идеа льной, обла да ет вязк остью
 (внутренним трением ), обусловленной сцеплением (вза им одействием )
 м ежду ее м олек ула м и. П ри движении жидк ости м ежду ее слоям и
 возник а ю т силы внутреннего трения, дей ствую щ ие та к им обра зом , чтобы
 ура внять ск орости всех слоев. П рирода этих сил за к лю ча ется в том , что
 слои, движущ иеся с ра зны м и ск оростям и, обм енива ю тся м олек ула м и.
 М олек улы из более бы строго слоя переда ю т более м едленном у нек оторое
 к оличество движения, вследствие чего последний на чина ет двига ться
 бы стрее. М олек улы из более м едленного слоя получа ю т в бы стром слое
 нек оторое к оличество движения (или им пульса ), что приводит к его
 торм ожению .
         Т а к им обра зом , при переносе им пульса отслоя к слою происходит
 изм енение им пульса этих слоев(увеличение или ум еньш ение). Э то зна чит,
                             что на к а жды й из этих слоев действует сила ,
 Z               υ + dυ      ра вна я изм енению им пульса в единицу врем ени
                             (второй за к он Н ью тона ). Э та сила на зы ва ется
        ΔS
dZ                           силой       трения м ежду слоям и жидк ости,
                        υ    дв ижу  щ  им ися    с     ра зличны м и   ск оростям и
                             (внутреннее трение).
                          X
                                     Ра ссм отрим жидк ость, движущ ую ся          в
                             на пра влении оси Х (рис.1) П усть слои жидк ости
  Y       Рис.1
                             движутся с ра зны м и ск оростям и. Н а оси Z возьм ем
 две точк и, на ходящ иеся на ра сстоянии dz. С к орости поток а отлича ю тся в
 этих точк а х на величину dυ. О тнош ение dυ на зы ва ется гра диентом
                                                    dz
ск орости – век торна я величина , численно ра вна я изм енению ск орости на
единицу длины в на пра влении, перпендик улярном ск орости                  и
на пра вленна явсторонувозра ста нияск орости.
       С ила внутреннего трения (вязк ости) по Н ью тону, дей ствую щ а я
м ежду         двум я слоям и жидк ости, пропорциона льна           площ а ди
соприк а са ю щ ихсяслоевΔ S и гра диенту ск орости:
                                         dυ
                                 F = ––η     Δ S.                         (1)
                                         dz
Зна к м инус озна ча ет, что им пульс движения переносится в на пра влении
ум еньш ения ск орости, η - к оэф ф ициент внутреннего трения, или
к оэф ф ициентвязк ости.