Súrlódás vs viszkozitás
A súrlódás és a viszkozitás az anyag két tulajdonsága, amelyek létfontosságúak az anyag viselkedésének megértéséhez. A viszkozitás és a sűrűség alapos megértése szükséges ahhoz, hogy leírhassuk a folyadékdinamikában, a folyadékstatikában, a szilárdanyag-statikában, a szilárdanyag-dinamikákban és szinte minden mérnöki alkalmazásban előforduló események többségét. Ezek a jelenségek a mindennapi életben láthatók, és nagyon könnyen érthetők, mivel a megfelelő megközelítést alkalmazzák. Ebben a cikkben megvitatjuk, mi az a súrlódás és viszkozitás, ezek definíciói, hasonlóságai, mi okozza a súrlódást és viszkozitást, végül pedig a különbségeiket.
Viszkozitás
A viszkozitást egy olyan folyadék ellenállásának mértékeként definiálják, amely nyírófeszültség vagy húzófeszültség hatására deformálódik. Gyakoribb szavakkal, a viszkozitás a folyadék „belső súrlódása”. Ezt a folyadék vastagságának is nevezik. A viszkozitás egyszerűen a folyadék két rétege közötti súrlódás, amikor a két réteg egymáshoz képest elmozdul. Sir Isaac Newton úttörő volt a folyadékmechanikában. Feltételezte, hogy egy newtoni folyadék esetében a rétegek közötti nyírófeszültség arányos a rétegekre merőleges irányú sebességgradienssel. Az itt használt arányos állandó (arányossági tényező) a folyadék viszkozitása. A viszkozitást általában a görög „µ” betűvel jelölik. A folyadék viszkozitása viszkoziméterekkel és reométerekkel mérhető. A viszkozitás mértékegysége Pascal-másodperc (vagy Nm-2s). A cgs rendszer a Jean Louis Marie Poiseuille-ról elnevezett „poise” mértékegységet használja a viszkozitás mérésére. A folyadék viszkozitása számos kísérlettel is mérhető. A folyadék viszkozitása a hőmérséklettől függ. A viszkozitás a hőmérséklet emelkedésével csökken.
τ=μ (∂u / ∂y)
A viszkozitási egyenletek és modellek nagyon összetettek a nem newtoni folyadékokra. Jól látható, hogy a viszkozitás mindig egy irányba hat, ellentétes a folyadék áramlásával. A viszkózus erők a folyadék térfogatában oszlanak el adott dinamikus körülmények között.
Súrlódás
A súrlódás valószínűleg a leggyakoribb ellenállási erő, amelyet nap mint nap tapasztalunk. A súrlódást két érdes felület érintkezése okozza. A súrlódásnak öt módja van; száraz súrlódás, amely két szilárd test között jön létre, folyadéksúrlódás, amelyet viszkozitásnak is neveznek, kenősúrlódás, ahol két szilárd anyagot egy folyékony réteg választ el egymástól, bőrsúrlódás, amely szemben áll a folyadékban mozgó szilárd anyaggal, és belső súrlódás, amely szilárd anyag belső alkotóelemei súrlódás létrehozásához. A „súrlódás” kifejezést azonban leggyakrabban a száraz súrlódás helyett használják. Ezt az okozza, hogy az egyes felületeken lévő durva mikroszkopikus üregek illeszkednek egymáshoz, és nem hajlandók elmozdulni. A két felület közötti száraz súrlódás a súrlódási tényezőtől és a tárgyra ható síkra merőleges reaktív erőtől függ. A maximális statikus súrlódás két felület között csak valamivel nagyobb, mint a dinamikus súrlódás.
Mi a különbség a súrlódás és a viszkozitás között?
• A viszkozitás valójában a súrlódás egy alkategóriája, azonban a száraz súrlódás csak két szilárd felület között, míg a viszkozitás a folyadékokban két folyadékréteg között.
• A dinamikus és a statikus feltételek külön vannak meghatározva a száraz súrlódáshoz. A viszkozitás szempontjából nincs statikus feltétel, mert a folyadékmolekulák mindig mozgékonyak.
