ความหนืด
สำหรับวัตถุทรงกลมรัศมี r ที่เคลื่อนที่ในของเหลวจะมีแรงหนืดต้านการเคลื่อนที่ของวัตถุนั้นตลอดเวลา โดย แรงแปรผันตรงกับอัตราเร็วของวัตถุ
η คือ สัมประสิทธิ์ความหนืดของของไหล
r คือ รัศมีทรงกลม (m)
v คือ อัตราเร็วของวัตถุ (m/s)
** ความหนืดจะมีค่าลดลง เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น
** วัตถุเคลื่อนที่ในของเหลวชนิดหนึ่งด้วยความเร็วมาก (v มาก) จะมีแรงหนืดต้านการเคลื่อนที่มาก
เมื่อปล่อยลูกเหล็กกลมให้เคลื่อนที่ในน้ำมันที่บรรจุในกระบอกตวง เขียนกราฟระหว่าง ความเร็วกับเวลา ได้ดังนี้
** เมื่อเริ่มปล่อยวัตถุ (v=0) จะมีแต่ mg และ B (แรงลอยตัว) เท่านั้น ไม่มีแรงหนืดมาต้านการเคลื่อนที่จึงมีแรงเหลือมาก วัตถุจึงมีความเร่งมาก
** เมื่อวัตถุมีความเร็วเพิ่มขึ้น จะมีแรงหนืดต้านการเคลื่อนที่มากขึ้น แรงลัพธ์จึงน้อยลง วัตถุจึงมีความเร่งลดลงเรื่อยๆ
** เมื่อวัตถุมีความเร็วค่าหนึ่ง แรงหนืดจะมากพอที่จะหักล้างแรงฉุดทั้งหมด ทำให้ แรงลัพธ์เป็นศูนย์ วัตถุจะเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงที่ และเรียกความเร็วขณะนั้นว่า ความเร็วปลาย (Terminal velocity)
สรุป : Terminal velocity คือ ความเร็วของวัตถุเมื่อแรงลัพธ์เป็นศูนย์ วัตถุจึงมีความเร็วคงที่
** ของเหลวที่มีความหนืดมากจะเคลื่อนที่ได้ยาก ความหนืดน้อยจะเคลื่อนที่ได้ง่าย
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น