Tarcie w płynach

Tarcie:

Wstęp

Tarcie posuwiste

Tarcie posuwiste - przykład liczbowy

Tarcie aero- hydrodynamiczne

Ruch obiektów w płynach (pod tym wspólnym mianem będziemy rozumieli zarówno ciecze, jak i gazy) podlega dość złożonym regułom. W szczególności bardzo skomplikowane jest zjawisko burzliwych (wirowych) przepływów płynu.

Stosunkowo najprostsze dla badań są przepływy laminarne (spokojne, bez wirów).

Przestawię dwa proste przypadki praw związanych z oporem płynów:

	dla małych prędkości
	dla średnich prędkości

Ruch kulki w płynie z małą prędkością.

Obowiązuje tu tzw. prawo Stokesa:

F_T = 6 · π · R · η ·v

Znaczenie symboli:

	F_T – siła oporu płynu (najczęściej w niutonach N)
	R – promień kulki (najczęściej w metrach m)
	η - lepkość płynu - grecka litera "eta" (wielkość do znalezienia w tablicach - zazwyczaj w kg/ms)
	v - prędkość kulki (najczęściej w m/s)

Opór płynu dla średnich prędkości ruchu obiektu

Ten przypadek związany jest z ruchem takich obiektów jak samochody, lecące piłki, gołębie itp.

Teraz wzór na siłę oporu aerodynamicznego (siłę oporu czołowego) przyjmie inną postać (wzór Newtona):

Znaczenie symboli:

	v – prędkość poruszającego się obiektu (najczęściej w m/s)
	ρ – gęstość płynu (najczęściej w kg/m³)
	S – pole przekroju poprzecznego obiektu (w metrach kwadratowych m²)
	C – współczynnik zależny od kształtu ciała (niemianowany)

Stosowalność wzoru Newtona zależy od wartości Liczby Reynoldsa.

Producenci samochodów i innych pojazdów starają się, aby współczynnik C miał jak najmniejszą wartość, dzięki czemu zużywają one mniej paliwa.