Какой коэффициент внутреннего трения определен в цилиндрическом стакане высотой 10 см и внутренним диаметром 5
Какой коэффициент внутреннего трения определен в цилиндрическом стакане высотой 10 см и внутренним диаметром 5 см, где жидкость вращается и действует момент силы со стороны жидкости равный 10 - 5 нем., а градиент скорости у поверхности стакана равен 2 с - 1? Здесь предполагается, что жидкость занимает всю внутреннюю область стакана и сохраняет форму цилиндра.
15.12.2023 20:51
Разъяснение:
В данной задаче необходимо найти внутренний коэффициент трения в цилиндрическом стакане, где жидкость вращается и действует момент силы со стороны жидкости, градиент скорости у поверхности стакана известен, а жидкость занимает всю внутреннюю область стакана и сохраняет форму цилиндра.
Внутренний коэффициент трения (μ) может быть определен через градиент скорости (dv/dr) по формуле:
μ = (r/s) * (dv/dr),
где r - расстояние от центра стакана до рассматриваемой точки, а s - радиус стакана.
В нашем случае, внутренний диаметр стакана равен 5 см, следовательно, радиус стакана (s) равен половине диаметра, т.е. 2.5 см или 0.025 м.
Также нам дан градиент скорости (dv/dr), который равен 2 с - 1.
Подставляя значения в формулу коэффициента трения, получаем:
μ = (r/s) * (dv/dr).
Учитывая, что рассматриваемый цилиндр является цилиндром симметрии, то r будет равно s, а значит:
μ = (s/s) * (dv/dr) = (dv/dr).
Таким образом, значения внутреннего коэффициента трения (μ) равна градиенту скорости (dv/dr), указанному в задаче.
Доп. материал: В данной задаче внутренний коэффициент трения (μ) равен 2 с - 1.
Совет: Чтобы лучше понять концепцию внутреннего коэффициента трения, рекомендуется ознакомиться с основами гидродинамики и изучить законы сохранения массы и импульса в жидкостях.
Дополнительное упражнение: Предположим, в другом цилиндрическом стакане с внутренним диаметром 8 см жидкость вращается, градиент скорости равен 3 с - 1. Каков будет внутренний коэффициент трения в этом стакане?