Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Жидкое трение




Трение о жидкую или газообразную среду называется жидким или вязким трением. Причины возникновения сил вязкого трения мы рассмотрим в главе, посвященной гидродинамике. Здесь же отметим их некоторые характерные особенности. При вязком трении отсутствует си­ла трения покоя. Достаточно слегка дунуть на плавающее в ванне с водой тело, чтобы оно пришло в движение. Человек, отталкиваясь шестом от дна реки, легко заставляет двигаться, лодку с большим грузом.

В отсутствие относительной скорости сила жидкого трения равна нулю. При возникновении относительной скорости величина жидкого трения с увеличением скорости растет сначала линейно, а затем пропорционально квадрату скорости. При скоростях, больших скорости звука в данной среде (сверхзвуковая скорость), сила трения пропорциональна примерно кубу скорости. Характер зависимости силы жидкого трения от скорости для обыч­ных (дозвуковых) скоростей иллюстрирует рисунок 7.

Рис.7

Для малых скоростей

(4)

для больших скоростей

(5)

Значения коэффициентов пропорциональности r1 и г2 зависят от свойств среды, размеров и формы тела и состояния поверхности тел. Знак в формуле (5) выбирается противоположным знаку скорости. Возрастание силы жидкого трения при увеличении скорости обусловливает существование предельной скорости, с которой тело может

двигаться в сопротивляющейся среде под действием постоянной силы. Уравнение движения в этом случае запишется в виде

(6)

где F -- постоянная сила, действующая на тело, Fv — сила трения (функция скорости), m— масса тела.

При свободном падении в воздухе или воде F=G эф, где G эф—эффективный вес тела (разность между весом тела в пустоте и выталкивающей силой, действующей на тело в жидкости или газе в соответствии с законом Архимеда):

(7)

В первый момент падения (v =0) сила Fv= 0 и ускорение тела имеет максимальное значение, соответствующее действию силы G эф. Затем, так как эффективный вес тела постоянен, а сила трения Fv с увеличением скорости возрастает, разность Gэф-Fv уменьшается, в конце концов, обращаясь в нуль. При этом ускорение становится равным нулю и скорость падения тела принимает некоторое «установившееся» значение, которое не меняется вплоть до достижения телом поверхности земли или дна водоема (если при этом не меняются свойства среды, в которой происходит движение,— ее плотность и вязкость). Значение скорости установившегося движе­ния в данной среде под действием данной силы зависит от вида за­висимости силы трения, от скорости движения тела и значения ко­эффициента пропорциональности r, т. е. в конечном счете, от свойств среды, формы и размеров тела, состояния его поверхности. Так, для человека среднего веса, падающего в воздухе с закрытым пара­шютом, скорость установившегося падения примерно 60 м/сек, а при падении с раскрытым парашютом 5—6 м/сек.

 




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-01-06; Просмотров: 3409; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.006 сек.