И.О. Кривцова
3.1. течение вязкой жидкости
Гидродинамикой называют раздел физики, в котором изучают вопросы движения несжимаемых жидкостей и взаимодействие их при этом с окружающими твердыми телами.
Гемодинамикой называют изучение движения крови по сосудистой системе в соответствии с законами гидродинамики.
Внутреннее трение, или вязкость
В реальной жидкости в результате взаимного притяжения молекул существует внутреннее трение. Оно проявляется при помешивании жидкости, вызывает замедление скорости падения в ней тел и т.д. Явление внутреннего трения (или вязкости) можно рассматривать следующим образом.
Пусть 2 слоя жидкости, находящиеся на расстоянии dx друг от друга, имеют скорости υ1 и υ2. Со стороны слоя, который движется быстрее, на слой, который движется медленнее, действует ускоряющая его сила, и наоборот. Это силы внутреннего трения, направленные по касательной к поверхности слоя.
Ньютон установил, что сила внутреннего трения между двумя параллельными слоями жидкости, которые движутся с различными скоростями, тем больше, чем больше площадь соприкасающихся слоев (рис. 3.1). Она зависит от изменения скорости течения жидкости при переходе от слоя к слою (уравнение Ньютона):
Рис. 3.1. Изменения скорости течения жидкости при переходе от слоя к слою
где η - коэффициент внутреннего трения (или вязкость) жидкости;
- изменение скорости, отнесенное к расстоянию между слоями
в направлении, перпендикулярном скорости (градиент скорости), S - площадь соприкасающихся слоев. Из уравнения Ньютона следует, что
Вязкость - величина, численно равная силе трения, возникающей при течении между двумя слоями жидкости, соприкасающимися на площади, равной 1 м2 при градиенте скорости между ними, также равном 1 м/с.