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粘滯阻力
圖片來自百度

粘滯阻力 (viscosity resistance),物體在粘滯流體中運動時所受的阻力。物體浸在粘滯流體中時,表面上就附着一層流體。在運動時,物體表面附近的流層間就存在一定的速度梯度。物體所受的粘滯阻力就是物體表面附近的流層間的內摩擦力引起的。

目錄

簡介

物體在粘滯性流體中運動時,由於緊靠物體表面的流體附於物體的表面而被帶走,於是在物體表面附近形成速度梯度,因而流層之間有內摩擦力,物體受到內擦阻力。這種由於流體的粘滯性直接產生的阻力叫做粘滯阻力。當物體運動速度不大,且物體的形狀是適宜的流線型時,物體的後邊沒有渦旋發生。在此情形下,物體所受的阻力就是粘滯阻力。 通過實驗總結,得出如下的規律:若物體相對於流體的運動速度很小時,其所受阻力F與物體相對於流體的運動速度v、流體的粘滯係數η及物體的線度l成正比。這一規律稱為斯托克定律。其比例係數隨物體的形狀而定,對於球形物體來說,其線度以半徑r表示。其比例係數為6π,即球形物體在粘滯性流體中運動時,所受到的粘滯阻力位:F=6πηrv,該式稱為斯托克定律。[1]

評價

在理論力學中所說的「與物體速度一次方成正比的阻力」,指的就是粘滯阻力。在空氣中運動速度不十分快的物體,受到的阻力主要是粘滯阻力。 形成流體粘性的原因有兩個方面:一是流體分子間的引力,當流體微團發生相對運動時,必須克服相鄰分子間的引力,這種作用類似物體間的相互摩擦,從而表現出摩擦力;二是流體分子的熱運動,當流體層之間作相對運動時,由於分子的熱運動,使流體層之間產生質量交換,由於流層之間的速度差別,必然產生動量交換,從而產生力的作用,使得相鄰的流體層之間產生摩擦力。不論氣體和液體,都存在分子之間的引力和熱運動,只是所占比重不同而已。對於氣體,由於分子距比較大,分子間的引力相對較小,而分子的熱運動卻非常強烈,因此構成氣體粘性的主要原因是分子的熱運動;對於液體,分子距非常小,分子之間的相互約束力非常大,分子的熱運動非常微弱,所以構成液體的粘性主要原因是分子間的引力。[2]

視頻

粘滯流體的阻力

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參考文獻