Hõõrde ja viskoossuse erinevus

Hõõrdumine vs viskoossus

Hõõrdumine ja viskoossus on mateeria kaks omadust, mis on olulised mateeria käitumise mõistmisel. Enamiku vedeliku dünaamika, vedeliku staatika, tahke staatika, tahke dünaamika ja peaaegu kõigi tehniliste rakenduste korral esinevate sündmuste kirjeldamiseks on vajalik viskoossuse ja tiheduse hea tundmine. Neid nähtusi nähakse igapäevases elus ja neid on tõesti kerge mõista, arvestades õige lähenemisviisi kasutamist. Selles artiklis käsitleme hõõrdumist ja viskoossust, nende määratlusi, sarnasusi, mis põhjustab hõõrdumist ja viskoossust ning lõpuks nende erinevusi.

Viskoossus

Viskoossus on vedeliku takistuse mõõt, mida deformeerub kas nihkepinge või tõmbepinge tõttu. Tavalisemalt öeldes on viskoossus vedeliku sisemine hõõrdumine. Seda nimetatakse ka vedeliku paksuseks. Viskoossus on lihtsalt vedeliku kahe kihi vaheline hõõrdumine, kui need kaks kihti üksteise suhtes liiguvad. Sir Isaac Newton oli vedelike mehaanika pioneer. Ta postuleeris, et Newtoni vedeliku korral on kihtide vaheline nihkepinge võrdeline kihtide suhtes risti asetseva kiiruse gradiendiga. Siin kasutatud proportsionaalne konstant (proportsionaalsustegur) on vedeliku viskoossus. Viskoossust tähistatakse tavaliselt kreeka tähega “µ”. Vedeliku viskoossust saab mõõta viskosimeetrite ja reomeetrite abil. Viskoossuse ühikud on Pascal-sekundid (või Nm^-2s). Cgs-süsteem kasutab viskoossuse mõõtmiseks ühikut “poise”, mis sai nime Jean Louis Marie Poiseuille järgi. Vedeliku viskoossust saab mõõta ka mitme katsega. Vedeliku viskoossus sõltub temperatuurist. Viskoossus väheneb temperatuuri tõustes.

τ = μ (∂u / ∂y)

Viskoossusvõrrandid ja mudelid on mitte-Newtoni vedelike jaoks väga keerulised. On selgelt näha, et viskoossus toimib vedeliku voolavusele alati vastupidises suunas. Viskoossed jõud jagunevad vedeliku kogu mahus antud dünaamilises olekus.

Hõõrdumine

Hõõrdumine on tõenäoliselt kõige tavalisem takistusjõud, mida me iga päev kogeme. Hõõrdumine on tingitud kahe töötlemata pinna kokkupuutest. Hõõrdumisel on viis režiimi; kuiva hõõrdumine, mis toimub kahe tahke keha vahel, vedelikhõõrdumine, mida nimetatakse ka viskoossuseks, õlitatud hõõrdumine, kus kaks tahket ainet on vedeliku kihiga eraldatud, nahahõõrdumine, mis vastandub vedelikus liikuvale tahkele ainele, ja sisemine hõõrdumine, mis põhjustab tahke aine sisemised komponendid hõõrde tekitamiseks. Kuid kuiva hõõrdumise asemel kasutatakse kõige sagedamini mõistet “hõõrdumine”. Selle põhjuseks on krobelised mikroskoopilised õõnsused mõlemal pinnal, mis sobivad üksteisega ja keelduvad liikumast. Kuiv hõõrdumine kahe pinna vahel sõltub hõõrdetegurist ja objektile reageeriva tasapinna suhtes normaalsest reageerimisjõust. Maksimaalne staatiline hõõrdumine kahe pinna vahel on vaid pisut suurem kui dünaamiline hõõrdumine.