Kas yra klampumas fizikoje?

Klampumas - tai atsparumo matavimas skystis yra bandymai per ją pereiti. Sakoma, kad mažos klampos skystis yra „plonas“, o didelio klampumo skystis - „storas“. Skysčius (pvz., Vandenį) lengviau judinti per mažo klampumo skystį (pvz., Vandenį) medus).

Pagrindiniai išpardavimai: klampumo svarba

Klampumas reiškia skysčio storį. Klampumas atsiranda dėl skysčio molekulių sąveikos arba trinties. Panašus į trintį tarp judančių kietų medžiagų, klampumas lems energiją, reikalingą skysčio tekėjimui.

Fizikoje klampumas dažnai išreiškiamas naudojant Izaoko Niutono skysčių lygtį, kuri yra panaši į Niutono antrasis dėsnis judesio. Šis įstatymas teigia, kad kai jėga veikia objektą, jis privers objektą įsibėgėti. Kuo didesnė objekto masė, tuo didesnė jėga reikės, kad jis paspartėtų.

Klampumo formulė dažnai išreiškiama naudojant Niutonasskysčių lygtis:

F / A = n (dv / dr)

kur F žymi jėgą ir A žymi plotą. Taigi, F / A, arba jėga, padalyta iš ploto, yra dar vienas būdas klampumui apibrėžti. Dv padalintas dr žymi „sklandų greitį“ arba skysčio judėjimo greitį. n yra pastovus vienetas, lygus 0,00089 Pa s (Paskalio sekundė), kuris yra dinaminis klampos matavimo vienetas. Šis įstatymas turi keletą svarbių praktinių taikymo sričių, tokių kaip rašalinių spausdintuvų gamyba, baltymų formavimas / injekcijos ir maisto / gėrimų gamyba.

Dažniausiai pasitaikantys skysčiai, vadinami Niutono skysčiais, turi pastovų klampumą. Padidinus jėgą, yra didesnis pasipriešinimas, tačiau tai yra nuolatinis proporcingas padidėjimas. Trumpai tariant, Niutono skystis ir toliau veikia kaip skystis, nesvarbu, kokia jėga į jį įmesta.

Priešingai, ne Niutono skysčių klampumas nėra pastovus, o labai kinta priklausomai nuo naudojamos jėgos. Klasikinis skysčio, kuriame nėra niutono, pavyzdys Oobleckas (kartais vadinamas „gleives“ ir dažnai daromas pradinių mokyklų gamtos mokslų klasėse), kuris demonstruoja solidų elgesį, kai tam naudojama didžiulė jėga. Kitas ne Niutono skysčių rinkinys yra žinomas kaip magnetorheologiniai skysčiai. Jie reaguoja į magnetinius laukus, tapdami beveik vientisi, tačiau grįžta į savo skysčio būseną, kai pašalinami iš magnetinio lauko

Nors klampumas gali atrodyti nereikšmingas kasdieniame gyvenime, jis iš tikrųjų gali būti labai svarbus daugelyje skirtingų sričių. Pavyzdžiui:

• Transporto priemonių tepimas. Įpildami alyvos į savo automobilį ar sunkvežimį, turėtumėte žinoti apie jo klampumą. Taip yra todėl, kad klampumas turi įtakos trinčiai, o trintis, savo ruožtu, daro įtaką šilumai. Be to, klampumas taip pat turi įtakos tepalo sunaudojimo greičiui ir lengvumui, kuriuo jūsų automobilis pradės važiuoti esant karštoms ar šaltoms sąlygoms. Kai kurie aliejai turi stabilesnę klampą, kiti reaguoja į šilumą ar šaltį; Jei jūsų alyvos klampumo indeksas yra žemas, ji gali tapti plonesnė, kai įkaista, o tai gali sukelti problemų, kai jūs naudojate savo automobilį karštą vasaros dieną.
• Virimas. Klampumas vaidina svarbų vaidmenį ruošiant ir patiekiant maistą. Kepimo aliejai gali pasikeisti klampumas arba jų nekeisti, nes jie įkaista, tuo tarpu daugelis atvėsdami tampa daug klampūs. Riebalai, kurie kaitinant yra vidutiniškai klampūs, atšalę tampa kieti. Skirtingos virtuvės taip pat priklauso nuo padažų, sriubų ir troškinių klampumo. Tiršta bulvių ir porai sriuba, pavyzdžiui, kai ji yra mažiau klampi, tampa prancūziška vichyssoise. Kai kurie klampūs skysčiai suteikia maisto produktams tekstūros; Pvz., medus yra gana klampus ir gali pakeisti patiekalo „burnos pojūtį“.
• Gamyba. Norint, kad gamybos įranga sklandžiai veiktų, reikia tinkamo sutepimo. Per daug klampūs tepalai gali užkimšti ir užkimšti vamzdynus. Per ploni tepalai per mažai apsaugo judančias dalis.
• Medicina. Klampumas gali turėti lemiamos reikšmės medicinoje, nes skysčiai į organizmą patenka į veną. Kraujo klampumas yra pagrindinė problema: per daug klampus kraujas gali sudaryti pavojingus vidinius krešulius, o per plonas kraujas neužsiterš; tai gali sukelti pavojingą kraujo netekimą ir net mirtį.