Сили в’язкого тертя

Добре відомо, що для зменшення тертя застосовують різного виду мастила. У цьому випадку між труться твердими поверхнями утворюється рідка прошарок. Як вже було сказано раніше, в рідинах відсутні тангенціальні механічні напруги, що і є основною причиною зменшення сил тертя.

При відносному русі одного твердого тіла зі швидкістю V0 по змащеній поверхні другого (яку ми вважаємо нерухомою), рідина в прошарку також приходить в рух. Причому швидкості різних верств прошарку різні – вони плавно змінюються від V0 до нуля. При відносному русі шарів рідини між ними виникають сили в’язкого тертя, також обумовлені міжмолекулярними взаємодіями. Відмінності в швидкостях межують шарів рідини призводить до виникнення сил, спрямованих уздовж кордону розділу розглянутих шарів. Величини цих сил залежать від властивостей рідини, товщини рідкого шару і швидкості рухомого тіла. При невеликих швидкостях V0 результуюча сила тертя виявляється пропорційною швидкості тіла і спрямованої в сторону протилежну швидкості, тобто може бути записана у векторній формі. При русі тіла в рідкому або газоподібному середовищі завдяки міжмолекулярної взаємодії прилеглі до тіла шари рідини чи газу також приходять в рух.

Причому швидкості різних верств виявляються різними, що також призводить до появи сил опору. У загальному випадку вид залежності сили опору від швидкості може бути різним, однак, при малих швидкостях сила опору виявляється пропорційною швидкості, тобто описується формулою (9). Обчислення сил опору, що діють на рухомі тіла, вимагає розрахунку характеру обтікання рідини навколо тіла (рис. 74), що являє собою дуже складну математичну задачу.

При великих швидкостях основною причиною виникнення сил опору виявляються зіткнення частинок середовища з рухомим тілом. У цьому випадку сила опору виявляється приблизно пропорційною квадрату швидкості руху тіла відносно рідини

Посилання на основну публікацію