Page 185 - 6374
P. 185
повільного витікання рідини. При цьому межа поділу з часом змінює свою форму,
витягуючись вздовж осі трубки. Межа поділу набуває форми параболоїда обертання. Такий
розподіл швидкостей у рухомій рідині зумовлений наявністю сил тертя між шарами рідини.
11.2. Закон Ньютона для внутрішнього тертя. Для з’ясування закономірностей,
яким підлягають сили в’язкого тертя, розглянемо такий дослід. У рідині знаходяться дві
пластини, лінійні розміри яких значно перевищують відстань між ними (рис. 3).
Вважатимемо, що нижня пластина нерухома, а верхня пластина рухається відносно
нижньої з швидкістю . Для того щоб пластина рухалася з сталою швидкістю, на неї
0
повинна діяти певна сила .
Рисунок 3 – Дослід з рухом в’язкої рідини.
Оскільки пластина рухається без прискорення, то на неї діє у протилежному напрямі до руху
зрівноважуюча сила, яка являтиме собою силу в’язкого тертя, тобто = −. Виявляється,
т
щоб нижня пластина перебувала у спокої, до неї треба прикласти також силу , але
протилежну за напрямом (рис. 3).
Ньютон експериментально встановив, що сила пропорційна площі пластини ,
швидкості і обернено пропорційна відстані між пластинами , тобто
0
= 0 . (1)
де – коефіцієнт пропорційності, який залежить від природи і стану рідини. Його називають
динамічним коефіцієнтом внутрішнього тертя або коефіцієнтом динамічної в’язкості
чи просто в’язкістю.