§ 9.13. ТЕЧЕНИЕ ВЯЗКОЙ ЖИДКОСТИ

Если при движении жидкости (или газа) существенным оказывается трение, то вся теория чрезвычайно усложняется. Мы приведем лишь простые факты о влиянии вязкости жидкости на ее течение.

При движении жидкости, например в трубе, реке, скорости различных слоев неодинаковы.

Для наблюдения сил трения в жидкостях можно проделать следующий опыт. Если вертикальный цилиндрический сосуд, наполненный жидкостью, привести в равномерное вращение вокруг своей оси, то жидкость постепенно приходит во вращение. Для улучшения условий наблюдения на поверхность жидкости надо равномерно набросать маленькие кусочки пробки. Сначала начинают вращаться слои жидкости, прилегающие к Рис. 9.50

Рис. 9.49 стенкам сосуда. Затем вращение передается внутренним слоям. Таким образом, происходит передача вращения от сосуда к жидкости, а также от наружных слоев жидкости к внутрен-ним. Такая передача не была бы возможной, если бы не сущест-вовало касательных сил, действующих между жидкостью и стенкой сосуда, а также между слоями самой жидкости, т. е. если бы жидкость была идеальной.

Вследствие различия скоростей между слоями жидкости возникает внутреннее трение. Оно тем больше, чем больше из-менение скорости от слоя к слою. Таким образом, при течении реальных жидкостей, кроме сил нормального давления, на границах движущихся элементов жидкости возникают еще каса-тельные силы внутреннего трения, или силы вязкости.

Наличие сил трения в жидкостях приводит к тому, что тече-ние жидкости по трубе постоянного сечения возможно лишь при наличии перепада давления на входе и выходе трубы. Этот перепад давления необходим для поддержания стационарного течения, чтобы уравновешивать силы трения.

По закону Бернулли при стационарном течении жидкости по трубе постоянного сечения давление во всех точках жидкос-ти одинаково. В действительности же давление в трубе падает в направлении ее течения по линейному закону.

Убедиться в этом можно на опыте. Поставим вдоль трубы, расположенной горизонтально, манометрические трубки. За-метим, что при отсутствии течения высота жидкости в трубках одинакова. При течении жидкости распределение уровней в трубках становится неодинаковым (рис. 9.50).

465

16 -Мякишев, 10 кл.

Из-за вязкости давление в жидкости уменьшается вдоль потока даже в горизонтально расположенной трубе постоянного сечения.