Trintis ir klampa
Trintis ir klampa yra dvi materijos savybės, kurios yra gyvybiškai svarbios suprantant materijos elgesį. Būtina gerai suprasti klampą ir tankį, kad būtų galima apibūdinti daugumą įvykių, vykstančių skysčio dinamikoje, skysčio statikoje, kietoje statikoje, kietoje dinamikoje ir beveik visose inžinerinėse srityse. Šie reiškiniai pastebimi kasdieniame gyvenime ir yra labai lengvai suprantami, atsižvelgiant į tai, kad laikomasi teisingo požiūrio. Šiame straipsnyje aptarsime, kas yra trintis ir klampa, jų apibrėžimus, panašumus, kas sukelia trintį ir klampumą, galiausiai jų skirtumus.
Klampa
Klampa apibrėžiama kaip skysčio, kurį deformuoja arba kirpimo, arba tempimo įtampa, atsparumo matas. Dažniau tariant, klampa yra skysčio „vidinė trintis“. Tai taip pat vadinama skysčio storiu. Klampa yra tiesiog trintis tarp dviejų skysčio sluoksnių, kai abu sluoksniai juda vienas kito atžvilgiu. Seras Isaacas Newtonas buvo skysčių mechanikos pradininkas. Jis teigė, kad Niutono skystyje šlyties įtempimas tarp sluoksnių yra proporcingas greičio gradientui statmena sluoksniams kryptimi. Čia naudojama proporcinė konstanta (proporcingumo koeficientas) yra skysčio klampa. Klampa paprastai žymima graikiška raide „µ“. Skysčio klampą galima išmatuoti naudojant viskozometrus ir reometrus. Klampos vienetai yra Paskalio sekundės (arba Nm-2 s). Cgs sistema naudoja klampumui matuoti „poise“, pavadintą Jeano Louis Marie Poiseuille'o vardu. Skysčio klampumą taip pat galima išmatuoti keliais eksperimentais. Skysčio klampa priklauso nuo temperatūros. Klampa mažėja didėjant temperatūrai.
τ = μ (∂u / ∂y)
Ne Niutono skysčiams klampos lygtys ir modeliai yra labai sudėtingi. Aiškiai matyti, kad klampa visada veikia tam tikra kryptimi, priešindamasi skysčio srautui. Klampios jėgos paskirstomos visame skysčio tūryje esant tam tikrai dinaminei būklei.
Trintis
Trintis yra bene dažniausia varžos jėga, kurią patiriame kiekvieną dieną. Trintį sukelia dviejų grubių paviršių kontaktas. Trintis turi penkis režimus; sausa trintis, atsirandanti tarp dviejų kietų kūnų, skysčio trintis, kuri dar vadinama klampumu, sutepta trintis, kai dvi kietąsias medžiagas skiria skystas sluoksnis, odos trintis, kuri priešinasi judančiai skystai skystyje, ir vidinė trintis, sukelianti vidinės kietosios medžiagos sudedamosios dalys, kad susidarytų trintis. Tačiau vietoje sausos trinties dažniausiai vartojamas terminas „trintis“. Tai lemia grubios mikroskopinės ertmės ant kiekvieno paviršiaus, derančios viena prie kitos ir atsisakančios judėti. Sausoji trintis tarp dviejų paviršių priklauso nuo trinties koeficiento ir reaktyviosios jėgos, normalią objektą veikiančiai plokštumai. Didžiausia statinė trintis tarp dviejų paviršių yra šiek tiek didesnė už dinaminę trintį.
Kuo skiriasi trintis ir klampa?
• Klampa iš tikrųjų yra trinties subkategorija, tačiau sausa trintis vyksta tik tarp dviejų kietų paviršių, o klampumas - skysčiuose tarp dviejų skysčio sluoksnių.
• Dinaminės ir statinės sąlygos yra atskirai apibrėžtos sausai trinčiai. Klampai nėra jokios statinės sąlygos, nes skystos molekulės visada yra judrios.
