Далее: Описание метода и установки Вверх: Лабораторная работа № 9. Назад: Лабораторная работа № 9.

Краткая теория

В установившемся потоке жидкости скорость отдельных слоев различна. Рассмотрим два параллельных слоя, находящихся на бесконечно малом расстоянии $dx$ и движущихся c различными скоростями от $v$ до $v+dv$. Выражение $dv/dx$ характеризует изменение скорости в пространстве между слоями и называется модулем градиента скорости. Он равен единице, если рассматриваемые слои находятся на единичном расстоянии $dx=1$ и разность скоростей их равна единице $dv=1$.

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

$$\vert\vec{F}\vert=\eta{dv\over dx}S .$$ (66)

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 (66):

$$\Large\eta={\vert\vec{F}\vert\over {dv\over dx}S} ,$$ (67)

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: Описание метода и установки Вверх: Лабораторная работа № 9. Назад: Лабораторная работа № 9.