Trenie vs viskozita
Trenie a viskozita sú dve vlastnosti hmoty, ktoré sú životne dôležité pre pochopenie správania hmoty. Je potrebné dobre porozumieť viskozite a hustote, aby bolo možné opísať väčšinu udalostí vyskytujúcich sa v dynamike tekutín, statike tekutín, statike pevných látok, dynamike pevných látok a takmer v každej inžinierskej aplikácii. Tieto javy sú viditeľné v každodennom živote a sú skutočne ľahko pochopiteľné, ak sa použije správny prístup. V tomto článku budeme diskutovať o tom, čo je trenie a viskozita, ich definície, podobnosti, čo spôsobuje trenie a viskozitu a nakoniec ich rozdiely.
Viskozita
Viskozita je definovaná ako miera odporu tekutiny, ktorá sa deformuje buď šmykovým napätím alebo ťahovým napätím. Všeobecnejšie povedané, viskozita je „vnútorné trenie“tekutiny. Označuje sa tiež ako hrúbka tekutiny. Viskozita je jednoducho trenie medzi dvoma vrstvami tekutiny, keď sa tieto dve vrstvy navzájom pohybujú. Sir Isaac Newton bol priekopníkom v mechanike tekutín. Predpokladal, že pre newtonovskú tekutinu je šmykové napätie medzi vrstvami úmerné gradientu rýchlosti v smere kolmom na vrstvy. Tu použitá proporcionálna konštanta (faktor proporcionality) je viskozita kvapaliny. Viskozita sa zvyčajne označuje gréckym písmenom „µ“. Viskozitu kvapaliny je možné merať pomocou viskozimetrov a reometrov. Jednotky viskozity sú Pascal-sekundy (alebo Nm-2s). Systém cgs používa na meranie viskozity jednotku „poise“, pomenovanú po Jean Louis Marie Poiseuille. Viskozitu kvapaliny možno merať aj niekoľkými experimentmi. Viskozita kvapaliny závisí od teploty. Viskozita klesá so zvyšujúcou sa teplotou.
τ=μ (∂u / ∂y)
Viskozitné rovnice a modely sú pre nenewtonovské kvapaliny veľmi zložité. Je jasne vidieť, že viskozita vždy pôsobí v smere, ktorý je proti prúdu kvapaliny. Viskózne sily sú rozložené v celom objeme kvapaliny v danom dynamickom stave.
Friction
Trenie je pravdepodobne najbežnejšou odporovou silou, ktorú zažívame každý deň. Trenie je spôsobené kontaktom dvoch drsných povrchov. Trenie má päť režimov; suché trenie, ku ktorému dochádza medzi dvoma pevnými telesami, tekuté trenie, ktoré je tiež známe ako viskozita, mazané trenie, kde sú dve tuhé látky oddelené vrstvou kvapaliny, kožné trenie, ktoré pôsobí proti pohybu pevnej látky v kvapaline, a vnútorné trenie, ktoré spôsobuje vnútorné komponenty tuhej látky na vytváranie trenia. Termín „trenie“sa však najčastejšie používa namiesto suchého trenia. Je to spôsobené tým, že drsné mikroskopické dutiny na každom z povrchov do seba zapadajú a odmietajú sa pohybovať. Suché trenie medzi dvoma povrchmi závisí od koeficientu trenia a reaktívnej sily kolmej na rovinu pôsobiacu na objekt. Maximálne statické trenie medzi dvoma povrchmi je len o niečo vyššie ako dynamické trenie.
Aký je rozdiel medzi trením a viskozitou?
• Viskozita je v skutočnosti podkategóriou trenia, avšak suché trenie sa vyskytuje iba medzi dvoma pevnými povrchmi, zatiaľ čo viskozita sa vyskytuje v kvapalinách medzi dvoma vrstvami kvapaliny.
• Dynamické a statické podmienky sú definované samostatne pre suché trenie. Pokiaľ ide o viskozitu, neexistuje žiadny statický stav, pretože molekuly kvapaliny sú vždy mobilné.
