Далее: 3.  Описание метода и Вверх: пределение вязкости жидкости капиллярным Назад: 1.  Литература

2.  Краткая теория

В установившемся потоке жидкости скорость отдельных слоев различна. Рассмотрим два параллельных слоя, находящихся на бесконечно малом расстоянии $dx$ один от другого и движущихся c различными скоростями. Промежуточные слои жидкости перемещаются каждый со своей скоростью, величина которой меняется от $v$ до $v+dv$. Выражение

$${dv\over dx}=\vert\overrightarrow{grad\,v}\vert$$

характеризует изменение скорости в пространстве между слоями и называется модулем градиента скорости. Это есть вектор, направленный перпендикулярно скорости. Числовое значение его равно единице, если рассматриваемые слои находятся на расстоянии $dx=1$ и разность их скоростей $dv=1$.

Благодаря наличию градиента скорости между соседними слоями возникает сила внутреннего трения, приложенная к поверхности движущегося слоя и направленная в сторону, противоположную скорости. Величина силы $\vec{F}$ прямопропорциональна площади перемещающихся слоев $S$ и градиенту скорости:

$$\vert\vec{F}\vert=\eta{dv\over dx}S\,.$$ (1)

Это уравнение Ньютона для силы внутреннего трения. Коэффициент $\eta$ называется вязкостью или коэффициентом внутреннего трения. Для жидкостей он характеризует вязкие свойства их и определяется на опыте различными методами,

Выразим $\eta$ из уравнения Ньютона (1):

$$\eta={\vert\vec{F}\vert\over {dv\over dx}S}\,,$$ (2)

то есть коэффициент внутреннего трения численно равен силе внутреннего трения, рассчитанной на единицу площади соприкосновения слоев, при градиенте скорости, равном единице. В этом заключается физический смысл вязкости.

Далее: 3.  Описание метода и Вверх: пределение вязкости жидкости капиллярным Назад: 1.  Литература