|
|
עמוד:228
4 . 4 החיכוך בין שכבות הזורם כוחות חיכוך דומים לאלה הקיימים בין גוף הנע בזורם לבין הזורם , קיימים גם בין שכבות שונות של הזורם הנעות במהירויות שונות . איור 4 . 1 מתאר משטח ישר שנע במהירות קבועה , ס , מעל משטח שני , כשביניהם חוצץ נוזל . בגלל כוחות משיכה בין מולקולות הנוזל לבין מולקולות המוצק , שכבת הנוזל הסמוכה למשטח העליון נעה אף היא במהירות . v שכבה זו גורמת לתנועה של השכבה שמתחתיה , ובסופו של דבר הנוזל כולו נע עקב תנועת המשטח העליון , אלא שמהירותו אינה אחידה . המהירות הולכת וקטנה עם המרחק מהלוח העליון . הניסוי מראה , כי כאשר מהירות הלוח הנע אינה גדולה מדי , מהירות זרימת הנוזל קטנה באופן לינארי עם המרחק מן הלוח הנע ( באיור מיוצגות מהירויות השכבות השונות על ידי אורך הווקטור . ( בפיתוח משוואה ( 4 . 5 ) לא התחשבנו בכוח העילוי שפועל על הגוף בזורם . לפי חוק ארכימדס , כוח העילוי שווה למשקל הזורם שנפחו כנפח הגוף . נסמן ב ^ את נפח הגוף , ב ק את צפיפותו וב ק את צפיפות הזורם . מסת הגוף היא : , m = Vp ומסת הזורם שנפחו כנפח הגוף היא . m' = Vp כוח העילוי הוא , m ' g = Vpfg ולכן במקום משוואה ( 4 . 3 ) נקבל : וכאשר a = 0 נקבל : da הגוף הוא כדור , נוכל להציב , V = ( 4 / 3 ) 7 tr fi = 6 nr ונקבל : וזו המשוואה ( 3 . 21 ) ביחידה . 4 א » ור : 4 . 1 לוח נע ביחס ללוח אחר , כשביניהם חוצץ נוזל . שכבת הנוזל הסמוכה ללוח העליון נעה יחד אתו במהירות . v הנוזל שבתווך זורם בשכבות , כשמהירות הזרימה פוחתת ככל שהשכבה נמוכה יותר .
|
|