Τριβή εναντίον Ιξώδους
Η τριβή και το ιξώδες είναι δύο ιδιότητες της ύλης, οι οποίες είναι ζωτικής σημασίας για την κατανόηση της συμπεριφοράς της ύλης. Είναι απαραίτητο να έχουμε καλή κατανόηση του ιξώδους και της πυκνότητας για να περιγράψουμε τα περισσότερα από τα γεγονότα που συμβαίνουν στη δυναμική των ρευστών, τη στατική υγρών, τη στατική στερεών, τη δυναμική στερεών και σχεδόν κάθε εφαρμογή μηχανικής. Αυτά τα φαινόμενα φαίνονται στην καθημερινή ζωή και είναι πραγματικά εύκολα κατανοητά, δεδομένου ότι ακολουθείται η σωστή προσέγγιση. Σε αυτό το άρθρο, θα συζητήσουμε τι είναι η τριβή και το ιξώδες, τους ορισμούς, τις ομοιότητες, τι προκαλεί την τριβή και το ιξώδες και, τέλος, τις διαφορές τους.
Ιξώδες
Το ιξώδες ορίζεται ως το μέτρο της αντίστασης ενός ρευστού, το οποίο παραμορφώνεται είτε από διατμητική τάση είτε από τάση εφελκυσμού. Με πιο κοινά λόγια, το ιξώδες είναι η «εσωτερική τριβή» ενός ρευστού. Αναφέρεται επίσης ως το πάχος ενός ρευστού. Το ιξώδες είναι απλώς η τριβή μεταξύ δύο στρωμάτων ενός ρευστού όταν τα δύο στρώματα κινούνται το ένα σε σχέση με το άλλο. Ο Sir Isaac Newton ήταν πρωτοπόρος στη μηχανική των ρευστών. Υπέθεσε ότι, για ένα Νευτώνειο ρευστό, η διατμητική τάση μεταξύ των στρωμάτων είναι ανάλογη με την κλίση της ταχύτητας στην κατεύθυνση κάθετη στα στρώματα. Η αναλογική σταθερά (συντελεστής αναλογικότητας) που χρησιμοποιείται εδώ είναι το ιξώδες του ρευστού. Το ιξώδες συνήθως υποδηλώνεται με το ελληνικό γράμμα «μ». Το ιξώδες ενός ρευστού μπορεί να μετρηθεί χρησιμοποιώντας Ιξωδόμετρα και Ρεόμετρα. Οι μονάδες ιξώδους είναι Pascal-seconds (ή Nm-2s). Το σύστημα cgs χρησιμοποιεί τη μονάδα «poise», που πήρε το όνομά του από τον Jean Louis Marie Poiseuille, για τη μέτρηση του ιξώδους. Το ιξώδες ενός ρευστού μπορεί επίσης να μετρηθεί με διάφορα πειράματα. Το ιξώδες ενός ρευστού εξαρτάται από τη θερμοκρασία. Το ιξώδες μειώνεται όσο αυξάνεται η θερμοκρασία.
τ=μ (∂u / ∂y)
Οι εξισώσεις και τα μοντέλα ιξώδους είναι πολύ περίπλοκα για μη νευτώνεια ρευστά. Μπορεί να φανεί ξεκάθαρα ότι το ιξώδες δρα πάντα προς μια κατεύθυνση, ώστε να αντιτίθεται στη ροή του υγρού. Οι ιξώδεις δυνάμεις κατανέμονται σε όλο τον όγκο του υγρού σε μια δεδομένη δυναμική κατάσταση.
Τριβή
Η τριβή είναι ίσως η πιο κοινή δύναμη αντίστασης που βιώνουμε καθημερινά. Η τριβή προκαλείται από την επαφή δύο τραχιών επιφανειών. Η τριβή έχει πέντε τρόπους. ξηρή τριβή που συμβαίνει μεταξύ δύο στερεών σωμάτων, τριβή ρευστού, η οποία είναι επίσης γνωστή ως ιξώδες, λιπαντική τριβή, όπου δύο στερεά διαχωρίζονται από ένα υγρό στρώμα, τριβή δέρματος, η οποία αντιτίθεται σε ένα κινούμενο στερεό σε ένα υγρό και εσωτερική τριβή που προκαλεί εσωτερικά συστατικά ενός στερεού για την τριβή. Ωστόσο, ο όρος «τριβή» χρησιμοποιείται πιο συχνά στη θέση της ξηρής τριβής. Αυτό προκαλείται από τις τραχιές μικροσκοπικές κοιλότητες σε κάθε μία από τις επιφάνειες που εφαρμόζουν η μία στην άλλη και αρνούνται να κινηθούν. Η ξηρή τριβή μεταξύ δύο επιφανειών εξαρτάται από τον συντελεστή τριβής και την αντιδραστική δύναμη κάθετη στο επίπεδο που ενεργεί στο αντικείμενο. Η μέγιστη στατική τριβή μεταξύ δύο επιφανειών είναι λίγο μεγαλύτερη από τη δυναμική τριβή.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ τριβής και ιξώδους;
• Το ιξώδες είναι, στην πραγματικότητα, μια υποκατηγορία τριβής, ωστόσο, η ξηρή τριβή εμφανίζεται μόνο μεταξύ δύο στερεών επιφανειών, ενώ το ιξώδες εμφανίζεται σε υγρά μεταξύ δύο στρωμάτων υγρού.
• Οι δυναμικές και στατικές συνθήκες ορίζονται ξεχωριστά για την ξηρή τριβή. Για το ιξώδες, δεν υπάρχει στατική συνθήκη επειδή τα υγρά μόρια είναι πάντα κινητά.
