13.24
Weźmy pod uwagę obiekt poruszający się w płynie. Warstwy płynu w pobliżu obiektu są ciągnięte wraz z nim i doświadczają prędkości względnej, co powoduje działanie lepkiej siły na obiekt. Siła lepkości zależy od kształtu, rozmiaru, prędkości i właściwości płynu obiektu.
W przypadku ciała sferycznego poruszającego się wewnątrz płynu siła lepkości jest proporcjonalna do promienia kuli, prędkości i lepkości płynu.
Rozwiązując równanie wymiarowo, daje zależność siły lepkości od tych parametrów. Otrzymane wyrażenie to prawo Stokesa, wskazujące, że siła lepkości jest wprost proporcjonalna do prędkości obiektu.
Jeśli kula zostanie upuszczona przez płyn, ciężar obiektu ciągnie ją w dół, podczas gdy siły lepkości i wyporu działają w górę.
Wraz ze wzrostem prędkości spowodowanym przyspieszeniem zwiększa się siła lepkości. Kiedy siła lepkości równoważy ciężar i wyporność, kula spada ze stałą prędkością, zwaną prędkością końcową.
W przypadku cieczy o dużej lepkości prędkość końcową można zmierzyć doświadczalnie. Następnie, korzystając z prawa Stokesa, można uzyskać lepkość.
Siły lepkości, takie jak tarcie, to siły międzycząsteczkowe, które przeciwstawiają się względnemu ruchowi cząsteczek względem siebie. Kiedy ciało stał…
Prawa autorskie © 2026 MyJoVE Corporation. Wszelkie prawa zastrzeżone.