Движение тел в вязкой жидкости. Закон Стокса
Вязкость проявляется при движении не только жидкости по трубам, но и тел в жидкости. При небольших скоростях сила сопротивления движущемуся телу, в соответствии с уравнением Ньютона, пропорциональна вязкости жидкости, скорости движения тела и зависит от размеров тела. Так как невозможно указать общую формулу для силы сопротивления, то ограничимся рассмотрение частного случая. Сила внутреннего трения особенно просто выражается для тел в виде шара, движущихся равномерно с небольшой скоростью. Сила сопротивления пропорциональна вязкости η, радиусу r шара и скорости υ движения. Это закон Стокса
Он широко используется для экспериментального определения вязкости жидкостей
Рисунок 6.
При равномерном движении:
Выталкивающая сила по закону Архимеда
Сила внутреннего трения определяется с помощью закона Стокса
Имеем
Так как скорость может быть определена, как отношение пройденного поту ко времени получим
где ρт и ρж – плотности тела и исследуемой жидкости. Это формула Стокса для экспериментального определения коэффициента внутреннего трения вязкости.
|
.
.
.
,
