Ответы_на_вопросы_для_лабораторной_№13

Вопросы для допуска к лабораторной работе

1. Природа сил внутреннего трения связана с переносом импульса из слоя в слой хаотически движущимися молекулами, каждая из которых имеет, кроме тепловой скорости, еще и скорость направленного движения, равную скорости перемещения «своего» слоя.

Физический смысл коэффициента вязкости: он численно равен тангенциальной силе, действующей на единицу площади слоя при единичном градиенте скорости. Единицы измерения: в СИ – Па*с, в СГС – П(пауз); 1 Па*с=10 П.

2. Динамическое уравнение движения тела в вязкой среде (в проекции на направление движения): .

3. Суть лабораторной работы основана на методе Стокса, связанного с изменением скорости движения шарика, зависящей от взаимодействия слоев жидкости.

Изначально тело движется равноускоренно, но вместе со скоростью растет и сила сопротивления, что приведет к равномерному движению в момент равенства силы тяжести и суммы сил сопротивления и силы трения. При этом слой жидкости, граничащий с поверхностью шарика, прилипает к нему. Ближайшие смежные слои жидкости также приводятся в движение, но с намного меньшей скоростью (чем дальше от шарика, тем скорость меньше из-за тормозящих слоев).

Вопросы и задания к защите лабораторной работы

1. При падении шарика в вязкой среде ближайший к нему слой жидкости движется со скоростью шарика, а остальные - со всё уменьшающейся скоростью, если рассматривать слои в направлении от центра к стенке сосуда. Быстрота изменения скорости от слоя к слою характеризуется градиентом скорости.

2. Общая формула силы сопротивления , где S=, а сила тяжести . Поэтому при увеличении радиуса шара быстрее растет сила тяжести, а не сила сопротивления. А значит, крупные тела падают быстрее мелких в вязкой среде.