Тертя про рідку або газоподібну середу називається рідким або в'язким тертям. Причини виникнення сил в'язкого тертя ми розглянемо в розділі, присвяченому гідродинаміки. Тут же відзначимо їх деякі характерні особливості. При в'язкому терті відсутня сі-ла тертя спокою. Достатньо злегка дмухнути на плаваюче в ванні з водою тіло, щоб воно почало рухатися. Людина, відштовхуючись жердиною від дна річки, легко змушує рухатися. човен з великим вантажем.
За відсутності відносної швидкості сила рідкого тертя дорівнює нулю. При виникненні відносної швидкості величина рідкого тертя зі збільшенням швидкості зростає спочатку лінійно, а потім пропорційно квадрату швидкості. При швидкостях, великих швидкості звуку в даному середовищі (надзвукова швидкість), сила тертя пропорційна приблизно кубу швидкості. Характер залежності сили рідкого тертя від швидкості для зви-них (дозвукових) швидкостей ілюструє рисунок 7.
Для малих швидкостей
для великих швидкостей
Значення коефіцієнтів пропорційності r1 і г2 залежать від властивостей середовища, розмірів і форми тіла і стану поверхні тел. Знак у формулі (5) вибирається протилежним знаком швидкості. Зростання сили рідкого тертя при збільшенні швидкості обумовлює існування граничної швидкості, з якою тіло може
рухатися в чинять опір середовищі під дією постійної сили. Рівняння руху в цьому випадку запишеться у вигляді
де F - постійна сила, діюча на тіло, Fv - сила тертя (функція швидкості), m- маса тіла.
При вільному падінні в повітрі або воді F = Gеф. де Gеф -ефективний вага тіла (різниця між вагою тіла в просторі і виштовхує силою, що діє на тіло в рідині або газі відповідно до закону Архімеда):
У перший момент падіння (v = 0) сила Fv = 0 і прискорення тіла має максимальне значення, відповідне дії сили Gеф. Потім, так як ефективний вага тіла постійний, а сила тертя Fv зі збільшенням швидкості зростає, різниця Gеф -Fv зменшується, в кінці кінців, звертаючись в нуль. При цьому прискорення стає рівним нулю і швидкість падіння тіла приймає деяке «усталене» значення, яке не змінюється аж до досягнення тілом поверхні землі або дна водойми (якщо при цьому не змінюються властивості середовища, в якій відбувається рух, - її щільність і в'язкість). Значення швидкості усталеного руху в даному середовищі під дією цієї сили залежить від виду за-лежно сили тертя, від швидкості руху тіла і значення ко-коефіцієнта пропорційності r. т. е. в кінцевому рахунку, від властивостей середовища, форми і розмірів тіла, стану його поверхні. Так, для людини середньої ваги, падаючого в повітрі з закритим парашутом, швидкість усталеного падіння приблизно 60 м / сек, а при падінні з розкритим парашутом 5-6 м / сек.
Генерація сторінки за: 0.025 сек.