Закон трения в гидромеханике. РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА. Глоссарий по физике

Закон трения в гидромеханике - эмпирич. ф-ла, выражающая пропорциональность напряжения трения между двумя слоями прямолинейно движущейся вязкой жидкости относительной скорости скольжения этих слоев, т. е. отнесённому к единице длины изменению скорости по нормали к направлению движения. Предложена И. Ньютоном в 1687. В соответствии с этим законом напряжение трения т, действующее на поверхности элементарного объёма жидкости или газа, пропорц. градиенту скорости du/dy, где и - составляющая скорости жидкости вдоль поверхности, а у - координата, нормальная поверхности:

Коэф. пропорциональности

наз. коэф. внутр. трения жидкости или динамич. коэф. вязкости (иногда просто вязкостью).
Перенос теплоты теплопроводностью в жидкости (газе) обусловлен теми же молекулярными процессами, что и вязкость. Аналогичная закону (1) ф-ла

где q - кол-во теплоты, проходящее через единицу площади поверхности в единицу времени, Т - абс. температура, n - направление нормали к поверхности выделенного элементарного объёма жидкости или газа, наз. ф-лой или законом Фурье. Коэф. пропорциональности в ф-ле (2) наз. коэф. теплопроводности

(или просто теплопроводностью).
Ф-ла (1) выражает также пропорциональность касат. напряжения в жидкости (газе) величине скорости деформации элементарного объёма жидкости в направлении скорости и. В случае произвольного движения жидкости или газа действующие на выделенный элементарный объём напряжения описываются тензором. Установлено, что тензор напряжений является линейной функцией тензора скоростей деформаций элементарного объёма жидкости. Эту линейную зависимость иногда наз. обобщённым законом Ньютона. В частности, в плоскости, перпендикулярной оси y, касат. напряжение

где v - составляющая скорости в направлении у, а ось х направлена вдоль поверхности. Н. з. т. (1) справедлив лишь в случае, когда

Жидкости (газы), подчиняющиеся Н. з. т., наз. нормальными или ньютоновскими жидкостями, а все остальные, для к-рых закон (1) не выполняется, - аномальными или неньютоновскими жидкостями.

Литература по закону трения в гидромеханике

Знаете ли Вы, как разрешается парадокс Ольберса?
(Фотометрический парадокс, парадокс Ольберса - это один из парадоксов космологии, заключающийся в том, что во Вселенной, равномерно заполненной звёздами, яркость неба (в том числе ночного) должна быть примерно равна яркости солнечного диска. Это должно иметь место потому, что по любому направлению неба луч зрения рано или поздно упрется в поверхность звезды.
Иными словами парадос Ольберса заключается в том, что если Вселенная бесконечна, то черного неба мы не увидим, так как излучение дальних звезд будет суммироваться с излучением ближних, и небо должно иметь среднюю температуру фотосфер звезд. При поглощении света межзвездным веществом, оно будет разогреваться до температуры звездных фотосфер и излучать также ярко, как звезды. Однако в дело вступает явление "усталости света", открытое Эдвином Хабблом, который показал, что чем дальше от нас расположена галактика, тем больше становится красным свет ее излучения, то есть фотоны как бы "устают", отдают свою энергию межзвездной среде. На очень больших расстояниях галактики видны только в радиодиапазоне, так как их свет вовсе потерял энергию идя через бескрайние просторы Вселенной. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.