- 牛頓粘性運(yùn)動(dòng)定律
牛頓粘性運(yùn)動(dòng)定律是描述粘性物質(zhì)在流動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的內(nèi)摩擦力的規(guī)律。具體來說,它描述了兩個(gè)重要的現(xiàn)象:牛頓內(nèi)摩擦定律和牛頓粘性定律。
1. 牛頓內(nèi)摩擦定律:該定律指出,當(dāng)粘性物質(zhì)在兩個(gè)平行而平行的板間作相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),兩板間產(chǎn)生的切向力的大小與切向速度的平方成正比,即:切向力與相對(duì)速度的方向無關(guān)。這個(gè)比例系數(shù)稱為粘度,是一個(gè)恒定的常數(shù)。
2. 牛頓粘性定律:該定律指出,粘性物質(zhì)的流量與剪切速率成正比。具體來說,流量與剪切速率的比值在任何一點(diǎn)都是恒定的,這個(gè)比值被稱為粘性率。
以上就是牛頓粘性運(yùn)動(dòng)定律的主要內(nèi)容。需要注意的是,牛頓粘性運(yùn)動(dòng)定律適用于粘性物質(zhì)在靜止或低速條件下的流動(dòng)情況,對(duì)于高速流動(dòng)或非牛頓流體,該定律可能不再適用。
相關(guān)例題:
牛頓粘性運(yùn)動(dòng)定律在描述流體運(yùn)動(dòng)時(shí)非常重要。它描述了粘性流體在剪切力作用下流動(dòng)時(shí)的行為。其中一個(gè)例子是管道中的流體流動(dòng)。
假設(shè)有一個(gè)管道中充滿了粘性流體,并且有兩個(gè)平行且平行的平板,它們之間的距離保持不變。假設(shè)在平板之間有一個(gè)小的擾動(dòng),這個(gè)擾動(dòng)會(huì)在流體中產(chǎn)生一個(gè)小的速度梯度。根據(jù)牛頓粘性運(yùn)動(dòng)定律,這個(gè)速度梯度將導(dǎo)致一個(gè)與它成比例的反向剪切力。
具體來說,假設(shè)速度在平板之間從v增加到v + d v,那么根據(jù)牛頓粘性運(yùn)動(dòng)定律,這個(gè)速度變化將導(dǎo)致一個(gè)與它成比例的反向剪切力,大小為 - dF/dy。這個(gè)力將試圖平衡速度變化引起的加速度,以保持流體的連續(xù)流動(dòng)。
這個(gè)例子展示了牛頓粘性運(yùn)動(dòng)定律的一個(gè)簡單應(yīng)用,它描述了流體在受到剪切力時(shí)的行為。這個(gè)定律是流體力學(xué)的基礎(chǔ),并且在許多工程應(yīng)用中都非常重要。
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