Page 186 - 6374

Формула (1) справджується не тільки за умови, що одна з пластин перебуває в

спокої, вона діє і тоді, коли обидві пластини рухаються рівномірно, але з різними
швидкостями. Отже, формула (1) матиме вигляд

− 2
1
= , (2)

де і – відповідно швидкості верхньої і нижньої пластин. Величину, що дорівнює зміні
2
1
швидкості на одиницю відстані між шарами, називають градієнтом швидкості. Якщо
напрям осі перпендикулярний до рухомих шарів рідини, то градієнт швидкості дорівнює

.

Тоді вираз (2) перепишемо так:

= − . (3)

З цієї формули можна встановити фізичний зміст коефіцієнта в’язкості. Для = 1 і = 1

= , тобто коефіцієнт в’язкості чисельно дорівнює силі, що діє на одиницю поверхні шару

рідини при градієнті швидкості рівному одиниці. Одиницею в’язкості в СІ є паскаль-секунда

(Па ∙ с). Знак «мінус» враховує, що сила, яка діє на більш швидкі шари, напрямлена проти
швидкості.

Усі викладені міркування однаковою мірою стосуються як рідин, так і газів.

Відмінність тут виявляється в тому, що коефіцієнт в’язкості для рідин зменшується з
підвищенням температури, а для газів, навпаки, зростає з підвищенням температури.

11.3. Ламінарна і турбулентна течії. Число Рейнольдса. При вивченні руху рідин
або газів спостерігаються два види їхнього руху: ламінарний і турбулентний. При

ламінарному русі окремі шари рідини неначе ковзають один відносно одного і не
перемішуються. Швидкості частинок у будь-якому перерізі паралельні між собою. З цього

випливає, що ламінарна течія є стаціонарною. Ламінарну течію можна спостерігати у

горизонтальній прозорій трубі, в якій з невеликою швидкістю рухається вода і на осі труби
через тонку трубочку вводиться струмина забарвленої рідини. Забарвлена струмина матиме

вигляд прямої лінії вздовж осі труби (рис. 4).

Із збільшенням швидкості руху характер течії істотно змінюється. Ламінарна течія
стає нестійкою і переходить у турбулентний потік. При турбулентному потоці частинки