Trenie vs viskozita
Trenie a viskozita sú dve vlastnosti hmoty, ktoré sú nevyhnutné pre pochopenie správania hmoty. Je potrebné dobre porozumieť viskozite a hustote, aby sme mohli opísať väčšinu udalostí vyskytujúcich sa v dynamike tekutín, statike tekutín, statike tuhých látok, dynamike tuhých látok a takmer vo všetkých technických aplikáciách. Tieto javy sa vyskytujú v každodennom živote a sú skutočne ľahko pochopiteľné, ak sa použije správny prístup. V tomto článku rozoberieme, čo je trenie a viskozita, ich definície, podobnosti, čo spôsobuje trenie a viskozitu a nakoniec ich rozdiely.
Viskozita
Viskozita je definovaná ako miera odporu kvapaliny, ktorá sa deformuje šmykovým alebo ťahovým napätím. Častejšími slovami je viskozita „vnútorné trenie“kvapaliny. Tiež sa to nazýva hrúbka tekutiny. Viskozita je jednoducho trenie medzi dvoma vrstvami kvapaliny, keď sa tieto dve vrstvy pohybujú navzájom. Sir Isaac Newton bol priekopníkom v mechanike tekutín. Postuloval, že pre newtonovskú tekutinu je šmykové napätie medzi vrstvami úmerné rýchlostnému gradientu v smere kolmom na vrstvy. Tu použitá proporcionálna konštanta (faktor proporcionality) je viskozita kvapaliny. Viskozita sa obvykle označuje gréckym písmenom „µ“. Viskozitu kvapaliny je možné merať pomocou viskozimetrov a reometrov. Jednotky viskozity sú Pascal-sekundy (alebo Nm-2 s). Systém cgs používa na meranie viskozity jednotku „poise“, pomenovanú po Jean Louis Marie Poiseuille. Viskozitu kvapaliny je možné merať aj niekoľkými experimentmi. Viskozita kvapaliny závisí od teploty. Viskozita klesá so zvyšovaním teploty.
τ = μ (∂u / ∂y)
Viskozitné rovnice a modely sú pre nenewtonovské kvapaliny veľmi zložité. Je zreteľne vidieť, že viskozita vždy pôsobí v smere, brániacim prúdeniu kvapaliny. Viskózne sily sú rozložené na celý objem kvapaliny v danom dynamickom stave.
Trenie
Trenie je pravdepodobne najbežnejšia odporová sila, ktorú každý deň zažívame. Trenie je spôsobené kontaktom dvoch drsných povrchov. Trenie má päť režimov; suché trenie, ktoré sa vyskytuje medzi dvoma tuhými telesami, trenie o tekutine, ktoré je tiež známe ako viskozita, mazané trenie, pri ktorom sú dve pevné látky oddelené kvapalnou vrstvou, trenie o pokožku, ktoré je proti pohybujúcej sa tuhej látke v kvapaline, a vnútorné trenie, ktoré spôsobuje vnútorných zložiek tuhej látky, ktoré spôsobujú trenie. Avšak termín „trenie“sa najčastejšie používa namiesto suchého trenia. Je to spôsobené drsnými mikroskopickými dutinami na každom z povrchov, ktoré do seba zapadajú a odmietajú sa pohybovať. Trenie medzi dvoma povrchmi závisí od koeficientu trenia a od jalovej sily kolmej na rovinu pôsobiacu na objekt. Maximálne statické trenie medzi dvoma povrchmi je len o niečo väčšie 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 tekutinách medzi dvoma vrstvami kvapaliny.
• Dynamické a statické podmienky sú definované osobitne pre trenie za sucha. Pre viskozitu nie sú statické podmienky, pretože kvapalné molekuly sú vždy mobilné.
