摩擦與粘度
摩擦和粘滯是物質的兩種性質,它們對理解物質的行為至關重要。為了描述流體力學、流體靜力學、固體靜力學、固體動力學以及幾乎所有工程應用中發生的大多數事件,有必要對粘度和密度有很好的瞭解。這些現象在日常生活中都能看到,而且很容易理解,因此,採取正確的方法。在這篇文章中,我們將討論什麼是摩擦和粘性,它們的定義、相似性、引起摩擦和粘性的原因,最後討論它們的區別。
粘度
粘度被定義為一種測量流體阻力的方法,流體在剪切應力或拉應力的作用下發生變形。更常見的說法是,粘度是流體的“內摩擦”。它也被稱為流體的厚度。粘度就是兩層流體相對運動時兩層流體之間的摩擦力。牛頓爵士是流體力學的先驅。他假設,對於牛頓流體,層間剪切應力與垂直於層的方向上的速度梯度成正比。這裡使用的比例常數(比例係數)是流體的粘度。粘度通常用希臘字母“µ”表示。流體的粘度可以用粘度計和流變儀來測量。粘度的單位是帕斯卡秒(或Nm-2s)。cgs系統使用以Jean-Louis-Marie-Poiseuille命名的單位“poise”來測量粘度。流體的粘度也可以通過幾個實驗來測量。流體的粘度取決於溫度。粘度隨溫度升高而降低。
τ=μ(∂u/∂y)
非牛頓流體的粘度方程和模型非常複雜。可以清楚地看到,粘度總是作用在一個方向上,以反對液體的流動。粘**在給定的動態條件下分佈在液體的體積中。
摩擦
摩擦可能是我們每天經歷的最常見的阻力。摩擦是由兩個粗糙表面接觸引起的。摩擦有五種模式:發生在兩個固體之間的幹摩擦,液體摩擦,也稱為粘性,潤滑摩擦,兩個固體被液體層隔開,表面摩擦,它與液體中移動的固體相反,以及導致固體內部成分產生摩擦的內摩擦。然而,“摩擦”一詞最常用來代替幹摩擦。這是由每個表面上粗糙的微觀空洞相互配合而拒絕移動造成的。兩個表面之間的幹摩擦取決於摩擦係數和作用在物體上的垂直於平面的反作用力。兩個表面之間的最大靜摩擦比動摩擦稍高一點。
摩擦力和粘度的區別是什麼?•粘度實際上是摩擦的一個子類別,然而,幹摩擦只發生在兩個固體表面之間,而粘度發生在兩層液體之間的流體中。•幹摩擦的動態和靜態條件分別定義。對於粘度,沒有靜態條件,因為液體分子總是可以移動的。 |