Trintis ir klampumas
Trintis ir klampumas yra dvi medžiagos savybės, kurios yra gyvybiškai svarbios norint suprasti materijos elgesį. Būtina gerai suprasti klampumą ir tankį, kad būtų galima apibūdinti daugumą įvykių, vykstančių skysčių dinamikoje, skysčių statikoje, kietųjų medžiagų statikoje, kietųjų medžiagų dinamikoje ir beveik visose inžinerijos srityse. Šie reiškiniai matomi kasdieniame gyvenime ir yra labai lengvai suprantami, atsižvelgiant į tai, kad pasirinktas tinkamas požiūris. Šiame straipsnyje aptarsime, kas yra trintis ir klampumas, jų apibrėžimus, panašumus, kas sukelia trintį ir klampumą ir galiausiai jų skirtumus.
Klampumas
Klampumas apibrėžiamas kaip skysčio, kurį deformuoja šlyties arba tempimo įtempiai, atsparumo matas. Paprastai tariant, klampumas yra skysčio „vidinė trintis“. Jis taip pat vadinamas skysčio storiu. Klampumas yra tiesiog trintis tarp dviejų skysčio sluoksnių, kai du sluoksniai juda vienas kito atžvilgiu. Seras Isaacas Newtonas buvo skysčių mechanikos pradininkas. Jis teigė, kad Niutono skysčio šlyties įtempis tarp sluoksnių yra proporcingas greičio gradientui statmena sluoksniams kryptimi. Čia naudojama proporcinga konstanta (proporcingumo koeficientas) yra skysčio klampumas. Klampumas paprastai žymimas graikiška raide „µ“. Skysčio klampumą galima išmatuoti naudojant viskozimetrus ir reometrus. Klampumo vienetai yra paskalio sekundės (arba Nm-2s). CGS sistemoje klampumui matuoti naudojamas vienetas „poise“, pavadintas Jean Louis Marie Poiseuille vardu. Skysčio klampumą taip pat galima išmatuoti keliais eksperimentais. Skysčio klampumas priklauso nuo temperatūros. Kylant temperatūrai klampumas mažėja.
τ=μ (∂u / ∂y)
Klampumo lygtys ir modeliai yra labai sudėtingi ne Niutono skysčiams. Galima aiškiai matyti, kad klampumas visada veikia tam tikra kryptimi, prieštaraudama skysčio tekėjimui. Tam tikromis dinaminėmis sąlygomis klampios jėgos pasiskirsto visame skysčio tūryje.
Trintis
Trintis yra turbūt labiausiai paplitusi pasipriešinimo jėga, kurią patiriame kiekvieną dieną. Trintis atsiranda dėl dviejų šiurkščių paviršių sąlyčio. Trintis turi penkis režimus; sausoji trintis, atsirandanti tarp dviejų kietų kūnų, skysčių trintis, kuri taip pat žinoma kaip klampumas, sutepta trintis, kai dvi kietos medžiagos yra atskirtos skystu sluoksniu, odos trintis, kuri priešinasi judančiajai kietajai medžiagai skystyje, ir vidinė trintis, sukelianti vidiniai kietosios medžiagos komponentai, kad susidarytų trintis. Tačiau terminas „trintis“dažniausiai vartojamas vietoj sausosios trinties. Tai sukelia grubios mikroskopinės ertmės kiekviename paviršiuje, priglundančios viena prie kitos ir atsisakančios judėti. Sausoji trintis tarp dviejų paviršių priklauso nuo trinties koeficiento ir reaktyviosios jėgos, normalios objektą veikiančiai plokštumai. Didžiausia statinė trintis tarp dviejų paviršių yra tik šiek tiek didesnė nei dinaminė.
Kuo skiriasi trintis ir klampumas?
• Klampumas iš tikrųjų yra trinties pogrupis, tačiau sausa trintis atsiranda tik tarp dviejų kietų paviršių, o klampumas atsiranda skysčiuose tarp dviejų skysčio sluoksnių.
• Dinaminės ir statinės sąlygos sausai trinčiai nustatomos atskirai. Dėl klampumo nėra statinių sąlygų, nes skysčio molekulės visada yra judrios.
