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| style="background: #FF2400" align= center| '''<big>牛顿内摩擦定律</big>'''
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| style="background: #66CCFF" align= centerlight| '''<big>牛顿内摩擦定律</big> '''
适用领域范围;流体动力学
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1686年英国科学家牛顿给出了表征内 [[ 摩擦力 ]] 的定律，他指出：1、内摩擦力正比于流层移动的相对速度；2、内摩擦力正比于流层间的接触面积；3、内摩擦力随流体的 [[ 物理 ]] 性质而改变；4、内摩擦力与正压力无关。<ref>[ https://wenda.so.com/q/1637862441215766?src=180&q=%E7%89%9B%E9%A1%BF%E5%86%85%E6%91%A9%E6%93%A6%E5%AE%9A%E5%BE%8B 牛顿内摩擦定律], 360问答 , --2020年01月20日</ref>
==定律内容==
一切真实流体中，由于分子的扩散或分子间相互吸引的影响，使不同流速的流体之间有动量交换 [[ 发生 ]] ，因此，在流体内部两流层的接触面上产生内摩擦力。这种力与作用面平行，故又称流动切应力，或粘性力。粘性力的方向，对流速大的流体层而言，它与流速方向相反，是 [[ 阻碍 ]] 流动的力；相应地，对流速小的流体层而言则是促使其加速的力。粘性力的大小可由'''牛顿内摩擦定律'''确定。
考虑一种流体，它介于面积相等的两块大的平板之间，如《[[平行平板示意图]]》所示，这两块平板处处以一很小的距离分隔开，该系统原先处于静止状态。假设让上面一块平板以恒定速度v在x方向上运动。
紧贴于运动平板下方的一薄层流体也以同一速度运动。当
不太大时，板间流体将形成稳定层流。靠近运动平板的液体比远离平板的 [[ 液体 ]] 具有较大的速度，且离平板越远的薄层，速度越小，至固定平板处，速度降为零。
速度按某种曲线规律连续变化。这种速度沿距离 的变化称为速度分布。
设某一流层速度为。
设F为流体各层间的内摩擦力，流体间接触 [[ 面积 ]] 为。
大量实验证明，流体的内摩擦力大小与流体 [[ 性质 ]] 有关，与流体速度变化梯度成正比。
若将比例系数设为。
则各 [[ 物理 ]] 量关系满足：
此理论为牛顿内摩擦定律。
上式说明流体在流动过程中流体层间所产生的剪应力与法向 [[ 速度 ]] 梯度成正比，与压力无关。流体的这一 [[ 规律 ]] 与固体表面的摩擦力规律不同。
==适用条件==
工程学中，常令г为单位面积上的内摩擦力，即摩擦应力（又称切应力），于是得到下式
式中：τ为单位面积上的摩擦应力，也叫做 [[ 剪应力 ]] ，Pa或N/㎡；
F为相邻流体层间内摩擦力，N；
A为流体层接触面积，㎡；
μ为与流体性质相关的比例 [[ 系数 ]] ，通常称为动力黏性系数，或称动力粘度，Pa*s或kg/(m*s)。
du/dy为速度梯度，1/s；
牛顿内摩擦定律又称黏性 [[ 定律 ]] 。
==广义牛顿内摩擦定律==
1、流体是连续的，它的应力张量是应变率张量的线性函数，与流体的平动和转动无关。
2、流体是各向同性的，流体中的应力与应变率的线性关系与 [[ 坐标 ]] 系的选择和位置无关
3、当流体静止时，应变率为零，流体中的应力只有正应力，切应力为零。
实验证明上述假设对大多数常见流体是正确的。 [[ 根据 ]] 斯托克斯假设，可将应力张量与应变率张量的线性关系表示为：
在直角坐标系下,广义牛顿内摩擦定律的分量形式可写为：
如果流体的 [[ 应力 ]] 与应变率之间不能用广义牛顿内摩擦定律来描述，则这种流体就称为非牛顿流体。例如， [[ 油漆 ]] 、泥浆、血液等均属于非牛顿流体。
== 参考来源 ==
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{{#iDisplay:g0169g8c0co|480|270|qq}}
<center>流力习题1-牛顿内摩擦定律</center>
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== 参考资料 ==