Fricțiunea cu privire la un mediu lichid sau gazos se numește frecare lichidă sau vâscoasă. Cauzele apariției forțelor de frecare vâscoase vor fi luate în considerare în capitolul dedicat hidrodinamicii. Aici menționăm unele dintre caracteristicile lor caracteristice. Cu frecare vâscoasă, nu există frecare prin frecare. Este suficient să aruncați ușor corpul înotând în baie cu apă, astfel încât acesta să înceapă să se miște. Omul, împingând un pol din partea de jos a râului, vă face ușor să vă mișcați. barca cu o încărcătură mare.
În absența unei viteze relative, forța de frecare lichidă este zero. Când crește viteza relativă, magnitudinea frecarii lichide crește liniar cu viteza în creștere și apoi este proporțională cu pătratul vitezei. La viteze mai mari decât viteza sunetului într-un mediu dat (viteza supersonică), forța de frecare este proporțională cu cubul de viteză. Figura 7 ilustrează natura dependenței forței de frecare lichidă de viteza vitezelor obișnuite (subsonice).
Pentru viteze reduse
pentru viteze mari
Valorile coeficienților de proporționalitate r1 și r2 depind de proprietățile mediului, de dimensiunea și forma corpului și de starea suprafeței corpurilor. Formula semnului (5) este aleasă opus semnului de viteză. Creșterea forței de frecare lichidă cu creșterea vitezei determină existența vitezei de limitare cu care corpul poate
se deplasează într-un mediu rezistent sub influența forței constante. Ecuația de mișcare în acest caz este scrisă în formă
unde F este forța constantă care acționează asupra corpului, Fv este forța de frecare (funcția vitezei), m este masa corpului.
Cu cădere liberă în aer sau apă, F = Ge. unde G eff este greutatea efectivă a corpului (diferența dintre greutatea corporală din vid și forța de flotabilitate care acționează asupra corpului în lichid sau gaz, în conformitate cu legea lui Archimedes):
În primul moment al căderii (v = 0), forța Fv = 0 și accelerația corpului are o valoare maximă corespunzătoare acțiunii forței G eff. Apoi, deoarece greutatea efectivă a corpului este constantă, iar forța de frecare Fv crește cu creșterea vitezei, diferența Gef-Fv scade, eventual dispărând. Astfel, accelerația devine zero, iar viteza de cădere a corpului are o anumită valoare „starea de echilibru“, care nu se schimbă până la suprafața corpului ajunge la sol sau apa de jos (dacă acest lucru nu este de proprietățile schimbării mediu, în care mișcarea - densitatea și vâscozitatea). Moțiunea constantă de viteză în acest mediu sub acțiunea acestei forțe depinde de specie dependența forței de frecare a vitezei corpului si valoarea co proporționalist coeficient r. adică, în analiza finală, asupra proprietăților mediului, formei și dimensiunii corpului, stării suprafeței sale. Astfel, pentru un om cu o greutate medie care se încadrează în aer cu un jet de abur închis, viteza de cădere constantă este de aproximativ 60 m / sec, și atunci când se încadrează cu un parașut deschis 5-6 m / sec.
Generarea paginii: 0.025 sec.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: