|
|
Page:226
פרק : 4 צמיגות וחוק סטוקס 4 . 2 חוק סטוקס את גודלו של K במשוואה ( 4 . 1 ) מסיקים בדרך כלל בשיטות ניסיוניות . בכמה מקרים פשוטים אפשר לחשב את K באופן תיאורטי . למשל , עבור כדור , ניתן להראות באמצעות פיתוח מתמטי מורכב , כי : ( מקדם הגרר של כדור ) כאשר r הוא רדיוס הכדור . את הנוסחה הזו פיתח סר ג'ורג' סטוקס ב , 1845 והיא מכונה חוק סטוקס . 4 . 1 תנועת גוף בזורם כאשר גוף נע בזורם ( גז או נוזל , ( פועל עליו כוח מעכב , שאפשר לראותו ככוח חיכוך בין פני הגוף לזורם . עוצמת הכוח המעכב גדלה כשמהירותו של הגוף גדלה . הסיבה לכך היא , שהגוף הנע דוחף הצידה את מולקולות הזורס העומדות בדרכו , ועל ידי כך הוא מעביר להן תנע . התוצאה היא שהתנע של הגוף עצמו פוחת . ככל שהגוף נע מהר יותר , כך גדל קצב מעבר התנע , והכוח הפועל על הגוף הולך וגדל ( בגלל הקשר : . ( F = dpldt במהירות שאינה גבוהה מדי , הכוח המעכב , שנסמנו fv פרופורציוני למהירות ט . את הקשר בין הכוח למהירות נוהגים לכתוב כך : K הוא גורם התלוי בצורה ובגודל של הגוף והוא מכונה מקדם הגרר r \ . ( drag coefficient ) הוא תכונה של הנוזל , והוא מכונה צמיגות ( או מקדם הצמיגות . ( כפי שנראה בהמשך , את הצמיגות נוהגים להגדיר באמצעות הכוח הפועל בין שתי שכבות סמוכות של נוזל , הנעות במהירויות שונות . מהגדרה זו נובע , כי היחידות של הצמיגות הן : או ^ זמן . לכן , בשיטת SI הצמיגות נמדדת ב . ^!^ -1 - ^ מסיבות היסטוריות , עדיין משתמשים ביחידה בשם פואז ( poise ) המסומנת , P והמבוססת על היחידות ס"מ-גרםשנייה : cms ms 1 1 r p = L 1 _ IL _ = Ui 01 ^ 1 טבלה 4 . 1 מציגה את הצמיגות של מספר נוזלים וגזים . מהטבלה רואים כי יש קשר בין המונח הפיסיקלי לבין המשמעות היומיומית של המילה צמיגות . נוזלים בעלי ערך גבוה של , x \ כמו גליצרין ושמן קיק , מכונים נוזלים צמיגים גם בשפה היומיומית .
|
|