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.
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 |