Опубликовано: 09.10.2017
Трение о жидкую или газообразную среду называется жидким или вязким трением. Причины возникновения сил вязкого трения мы рассмотрим в главе, посвященной гидродинамике. Здесь же отметим их некоторые характерные особенности. При вязком трении отсутствует сила трения покоя. Достаточно слегка дунуть на плавающее в ванне с водой тело, чтобы оно пришло в движение. Человек, отталкиваясь шестом от дна реки, легко заставляет двигаться , лодку с большим грузом.
В отсутствие относительной скорости сила жидкого трения равна нулю. При возникновении относительной скорости величина жидкого трения с увеличением скорости растет сначала линейно, а затем пропорционально квадрату скорости. При скоростях, больших скорости звука в данной среде (сверхзвуковая скорость), сила трения пропорциональна примерно кубу скорости. Характер зависимости силы жидкого трения от скорости для обычных (дозвуковых) скоростей иллюстрирует рисунок 7.
Рис.7
Для малых скоростей
(4)
для больших скоростей
(5)
Значения коэффициентов пропорциональности r 1 и г 2 зависят от свойств среды, размеров и формы тела и состояния поверхности тел . Знак в формуле (5) выбирается противоположным знаку скорости. Возрастание силы жидкого трения при увеличении скорости обусловливает существование предельной скорости, с которой тело может
двигаться в сопротивляющейся среде под действием постоянной силы. Уравнение движения в этом случае запишется в виде
(6)
где F -- постоянная сила, действующая на тело, F v — сила трения (функция скорости), m — масса тела.
При свободном падении в воздухе или воде F = Gэф, где G эф—эффективный вес тела (разность между весом тела в пустоте и выталкивающей силой, действующей на тело в жидкости или газе в соответствии с законом Архимеда):