3-6 Η ΤΡΙΒΗ ΣΤΑ ΡΕΥΣΤΑ

Σχεδιάγραμμα

Δική μας σύνοψη της ενότητας, για επανάληψη. Πηγή είναι πάντα το βιβλίο.

Τι έγινε

1. Στα πραγματικά ρευστά υπάρχουν δυνάμεις που δυσκολεύουν ένα κομμάτι του ρευστού να γλιστρήσει πάνω σε άλλο. Η εσωτερική αυτή τριβή λέγεται ιξώδες και έχει εφαρμογές, όπως η λίπανση.
2. Πείραμα: ανάμεσα σε δύο γυάλινες πλάκες εμβαδού A απλώνεται μέλι πάχους l. Για να κινείται η πάνω πλάκα με σταθερή ταχύτητα υ χρειάζεται συνεχώς δύναμη F, που αντισταθμίζει το ιξώδες.
3. Το στρώμα που ακουμπά την πάνω πλάκα κινείται με υ, εκείνο της κάτω μένει ακίνητο, και τα ενδιάμεσα έχουν ταχύτητες που αυξάνουν σταδιακά από 0 ως υ.
4. Η δύναμη μικραίνει με ρευστό που ρέει ευκολότερα (λάδι αντί για μέλι) ή με παχύτερο στρώμα· μεγαλώνει με μεγαλύτερες πλάκες ή μεγαλύτερη ταχύτητα.
5. Το μέτρο της δύναμης είναι F = η·A·υ/l. Ο συντελεστής ιξώδους η χαρακτηρίζει το ρευστό και μετριέται σε N·s/m², στην πράξη και σε poise (1 P = 1 dyn·s/cm²).
6. Ενδεικτικές τιμές: νερό στους 20 °C 1,0×10⁻³ N·s/m², στους 100 °C 0,3×10⁻³, αίμα στους 37 °C 2,7×10⁻³, γλυκερίνη 830×10⁻³.
7. Νευτώνεια είναι τα ρευστά που υπακούουν στη σχέση αυτή. Το αίμα είναι αιώρημα: όσο αυξάνεται η ταχύτητα, τα σωματίδιά του παραμορφώνονται και προσανατολίζονται ώστε να διευκολύνουν τη ροή.

Όροι

ιξώδες

η εσωτερική τριβή ενός ρευστού

F = η·A·υ/l

δύναμη για κίνηση πλάκας πάνω σε ρευστό

συντελεστής ιξώδους η

χαρακτηριστικό μέγεθος κάθε ρευστού

N·s/m²

μονάδα του συντελεστή ιξώδους στο S.I.

poise

πρακτική μονάδα ιξώδους, 1 dyn·s/cm²

πάχος στρώματος l

όσο μεγαλώνει, τόσο μικραίνει η F

νευτώνειο ρευστό

υπακούει στη σχέση F = η·A·υ/l

αίμα

αιώρημα, τα σωματίδια διευκολύνουν τη ροή

λίπανση

εφαρμογή του ιξώδους στις μηχανές

1,0×10⁻³ N·s/m²

συντελεστής ιξώδους του νερού στους 20 °C