Hyomechanika II Viskózna kvaaina Povchové naäie Kaiáne javy Donkové maeiáy k enáškam z yziky I e E Dušan PUDIŠ (013
Lamináne vs. Tubuenné úenie Pi úení eánej kvaainy ôsobia mezi voma susenými vsvami i ich eaívnom ohybe ecie siy, koé majú sme oyčnice k aným vsvám. Tieo siy nazývame siy vnúoného enia. Lamináne... Vsvy sa osúvajú o sebe bez vzájomného emiešavania Tubuenné... Vznikajú zožky ýchosi komé na sme úu a vsvy sa začínajú emiešavať
eána kvaaina - vnúoné enie viskozia Pozn.: Uvažujeme amináne úenie, o zn., že vsvy sa en osúvajú a vzájomne nemiešajú. v η... je maeiáová konšana η... je funkciou eoy η... nezávisí o maeiáu osiek η... koeficien ynamickej viskoziy... (koeficien vnúoného enia [ ] [ ] η sm [ Pas] ηs v v η S V ôseku neovnomeného ohybu vsiev kvaainy vzniká mezi vsvami angenciáne naäie. Má sme ýchosi. v τ η Kvaaina Teoa [ o C] η [Pas] Voa 0 18,0 Voa 0 10,1 Voa 100,8
1 1 S π π 1 1 π 1 ( 1 π v v η S v ( 1 π η π ( 1 v η ( ( v + η η 1 1 ( C Učenie inegačnej konšany C: v( 0 C ( 1 η Po osaení inegačnej konšany C osávame vzťah e ozoženie ýchosi v oubí: v ( η 1 ( (
S v( V Sv S v V ( S π V π ( ( 1 η ozoženie ýchosi V 0 3 1 ( π ( η π ( 1 V η 1 8 π ( V η
Pozn.: amináne úenie, v je maé eána kvaaina - viskozia v ~v ~ 6πηv Sokesov vzťah Ovoenie ýchosi ohybu uhého eesa (guľôčky v kvaaine: v g o g mg Vρ g π 3 ρg 3 v Vρkg π 3 ρkg 3 o 6πηv e vkonš. aí: + g v o 3 ρg π 3 π ρkg + 6πηv 3 3 v (ρ ρ 9 k η g
... ovch kvaainy vykazuje aké vasnosi akoby bo okyý enkou užnou vsvou. Bueme sa zaobeať oázkou čo je íčinou? a ako sa o á fyzikáne oísať ooveď eba hľaať v mikoskoickej šukúe íťaživé siy moekú ozn.: Sačí sa obmeziť en na bízke moekuy, eože účinok sí so vziaenosťou ýcho kesá. vzuch vzuch sféa moekuového ôsobenia 0 Výsenica moekuového ôsobenia smeuje ovnúa kvaainy. Moekuy ovchovej vsvy ôsobia na vnúoné moekuovým akom.
... ak chceme emiesniť moekuu zvnúa kvaainy na ovch eba konať ácu oi siám moekú v ovchovej vsve. ovch kvaainy má isú enegiu ovchová enegia kvaaín E S σ σ... ovchové naäie Učenie ovchového naäia omocou siy: x σ E S A E x σs x σx σ E E σs S A x S x σ íkay z axe: snaha o minimaizáciu enegie ve guľôčky kvaainy sa zúčia o jenej s menším ovchom, o eavení vákna žiaovky sa koniec zaobí, hmyz na voe
kvaaina v úzkej náobe es. kaiáe môže mať ôzny va ovchu: Pozn.: Tva ovchu sa usái ak aby výsenica sí boa komá na ovch. V osaočnej vziaenosi o sien je ovch kvaainy ovinný. ovinný konkávny (kvaaina zmáča seny náoby konvexný (kvaaina nezmáča seny náoby Pe vysveenie zakivenia ovchu je oebné vyšeiť siy s sen na náoby k s sena náoby k s sena náoby k konkávny ovch kvaaina zmáča seny náoby, výsenica sí smeuje šikmo k sene náoby (voa/sko konvexný ovch kvaaina nezmáča seny náoby, výsenica sí smeuje šikmo o kvaainy (ouť/sko ovinný ovch výsenica sí smeuje komo o kvaainy
Výsená sia o ovchom v sfée moekuového ôsobenia: k k k Vooovný ovch Konkávny ovch Konvexný ovch ak o ovchom: 0 ± k k k S σ S σ π π σ + výsený ak o ovchom: 0 ± σ... konvexný - nezmáča -... konkávny - zmáča
Kaiána eevácia Kaiána eesia h h 0 σ ρgh h σ ρg σ 0 + ρgh V íae obého zmáčania 0 + ρgh ρgh h σ ρg σ 0 + V íae obého nezmáčania σ