Reibung in einer Flüssigkeit

Wenn sich ein Objekt in einer Flüssigkeit bewegt (z. B. Luft), widersteht die Luft der Bewegung des Objekts: Moleküle der Luft kollidieren mit der Oberfläche des Objekts (kein Gleitzustand) und dann haben wir viele Flüssigkeitsschichten "über " der Oberfläche des Objekts aufgrund der Viskosität der Flüssigkeit. Meine Frage ist: Sind die Schichten für die Reibung zwischen der Luft und dem Festkörper verantwortlich oder sind es nur die Moleküle, die an der Oberfläche des Objekts kollidieren, oder beides?

Nur sehr wenige Moleküle kollidieren tatsächlich mit dem Objekt. Bei hoher Geschwindigkeit führt das unter anderem dazu, dass die Flüssigkeit aus dem Weg geschoben werden muss. Flüssigkeiten müssen daher die Richtung ändern, um um das Objekt herum zu fließen, und da alle Flüssigkeiten eine Masse haben, müssen Trägheitskräfte überwunden werden ( F = M A ) und es muss gearbeitet werden. Bei niedrigen Geschwindigkeiten spielt die Trägheitsreibung eine geringere Rolle und der Luftwiderstand ist hauptsächlich viskos. siehe en.wikipedia.org/wiki/Reynolds_number
Betrachten Sie die Schichten, die aus etwas anderem als Luftmolekülen bestehen? sonst verstehe ich deine frage nicht. Reibung in Flüssigkeiten wird durch Moleküle verursacht, die mit anderen Molekülen kollidieren, sei es, dass sie auf Moleküle in einer festen Oberfläche oder in Schichten aufeinander treffen. Offensichtlich sind die auf den Festkörper auftreffenden Moleküle die Ursache für die Reibung, die durch die Viskosität durch die Schichten übertragen wird; Wenn Sie alle Feststoffe in einem homogenen Strömungsbereich entfernen würden, gibt es per Definition keine Reibung zwischen den Schichten, da es keine Geschwindigkeitsgradienten gibt.

Antworten (1)

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Ich glaube, Sie beziehen sich auf die Viskosität bei laminarer Strömung. Wenn ich mich richtig erinnere, ist eine nicht-laminare Strömung eine Voraussetzung für Turbulenzen, aber ich glaube, Sie können eine Viskosität haben, die nicht turbulent ist.

Ist das die Richtung, die Sie im Sinn hatten?

BEARBEITEN:

  1. Flüssige Moleküle, die weit vom Objekt entfernt sind, werden nichts spüren.
  2. Flüssigkeitsmoleküle im Weg des Objekts werden beiseite geschoben (und üben eine gleiche und entgegengesetzte Kraft auf das Objekt aus).
  3. Wenn Flüssigkeitsmoleküle beiseite geschoben werden, treten sie in Wechselwirkung mit Flüssigkeit in der Nähe des Objektwegs, und es folgen sekundäre Wechselwirkungen.

Ich denke also, die Antwort auf Ihre Frage lautet: Beides. Partikel, die sich nicht auf dem Weg des Objekts befinden, beeinflussen es indirekt, indem sie bewirken, dass die Moleküle, die sich direkt auf seinem Weg befinden, weniger schnell entkommen. Stellen Sie sich vor, wie sich die Flüssigkeitsdichte und die Molekülmasse auf die Situation auswirken.

Nein, ich frage nur, wer für die Reibung an einem Feststoff verantwortlich ist, der in einer Flüssigkeit fließt: Sind die Moleküle, die an der Oberfläche des Objekts kollidieren (rutschfeste Bedingungen), oder sind es die Schichten über der Oberfläche des Objekts oder beides? Ich frage nur, weil die Antwort lautet, wie die Schichten über der Oberfläche Kraft (Reibung) auf die Oberfläche des Objekts ausüben?
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