76. Что такое вязкость? Дать определение вязкости, указать единицу измерения в си.

Всем реальным жидкостям в той или иной степеней присущ внутреннее трение или вязкость.

Сила трения между двумя соседними слоями жидкости, движущимися параллельно друг другу с разными скоростями, находится по закону вязкого трения Ньютона:

, (11.1)

здесь S - площадь слоя жидкости,

- градиент скорости между слоями жидкости (рис. 11.1), коэффициент  называется динамической вязкостью жидкости.

Как следует из (11.1),  численно равна силе вязкого трения между слоями жидкости, движущимися параллельно друг другу, действующая на единицу поверхности при единичном градиенте скорости.

Единицы измерения : СИ: []=кг/мс=МL^-1T^-1=Пас.

СГС: []=г/ смс=П

Единица измерения 1 П называется пуазом и названа в честь французского ученого Ж.Пуазейля, впервые в 1840 году исследовавшего течение вязкой жидкости.

Величина =/ называется кинематической вязкостью.

Единицы измерения : СИ: []=м²/с=М²T^-1.

77. От каких величин зависит вязкость жидкости?

Вязкость зависит от природы и свойств жидкости. Для данного вещества вязкость зависит от температуры и однородности среды. Рассмотрим силы, действующие на твердый шар, свободно падающий в жидкости (рис. 11.2).

Рис.11.1.

У жидкостей коэффициент вязкости сильно уменьшается с повышением температуры. У газов напротив , коэффициент вязкости с уменьшением температуры растет.

78. Какие силы действуют на шар, находящийся в жидкости , в Лабе №11?

Измерения динамической вязкости косвенным методом основан на использования закона Стокса.

На шар, падающий в жидкости, действуют три силы:

P₁- сила тяжести;

P- выталкивающая сила;

F_тр- сила сопротивления среды.

Введем следующие обозначения:

r - радиус шара;

- скорость движения шара;

₁-плотность шара;

-плотность жидкости;

-вязкость жидкости;

g-ускорение силы тяжести.

Сила тяжести шара:

. (11.2)

Выталкивающая сила определяется по закону Архимеда:

. (11.3)

Если шар движется с малой скоростью (безвихревое движение) в неограниченной стенками жидкости, то сила сопротивления, обусловленная силами внутреннего трения, согласно закону Стокса, равна:

F=6r . 79. Почему в Лабе №11, начиная с определенного момента времени, движение шарика становится равномерным?

(1-e^-(6пnrt)/m)

Слагаемое которое зависит от времени t, очень быстро стремится к нулю. Следовательно движение шарика ч/з очень короткий промеж, времени должно стать равномерным. Дейст-но сила сопрот. С увеличением V движение шарика возрастает, а ускорение уменьш. И ч/з некоторое время шарик достигает такой скорости, при котором ускорение становится равным 0. (dv/dt=0)

80. Каким образом можно было бы в Лабе №14 учесть тот факт, что блок обладает массой?

если учесть тот факт, что блок имеет массу. В этом случае натяжения нитей по обе стороны блока будут различными. Если нить считать невесомой и нерастяжимой (что, безусловно, является упрощением), система уравнений примет следующий вид:

(M + m₁)а₁ = (M + m₁)g-T₂ ,

-Mа₁ = Mg-T₁ ,

I =  m₀ r² = (T₂ –T₁)r,

где I =  m₀ r² – момент инерции блока;

m₀ – масса блока;

r - радиус блока;

 - угловое ускорение;

 - коэффициент, зависящий от распределения массы в блоке.

При условии отсутствия проскальзывания нити по блоку выполняется равенство:

а₁ =  r .

Решение выше приведенной системы уравнений дает ускорение:

где а₁ – ускорение системы с учетом массы блока.