Закон вязкости Ньютона

Закон вязкости (внутреннего трения) Ньютона — математическое выражение, связывающее касательное напряжение внутреннего трения $\tau$ (вязкость) и изменение скорости среды $v$ в пространстве $\partial v/\partial n$ (градиент скорости) для текучих тел (жидкостей и газов):

$\tau =\eta \frac{\partial v}{\partial n},$

где величина $\eta$ называется коэффициентом внутреннего трения или коэффициентом динамической вязкости (единица СИ - Па∙с, СГС — пуаз); с физической точки зрения она представляет собой удельную силу трения при градиенте скорости, равном единице.

В технике, в частности, при расчёте гидроприводов и в триботехнике, часто приходится иметь дело с величиной:

$\nu =\frac{\eta }{\rho },$

эта величина получила название кинематической вязкости (единица СИ - м²/с, СГС — Стокс). Здесь $\rho$ — плотность среды; $\eta$ — коэффициент динамической вязкости.

Закон Ньютона может быть получен аналитически и приёмами физической кинетики, где вязкость рассматривается обычно одновременно с теплопроводностью и соответствующим законом Фурье для теплопроводности. В кинетической теории газов коэффициент внутреннего трения вычисляется по формуле

$\eta =\frac{1}{3}⟨u⟩⟨\lambda ⟩\rho ,$

где $⟨u⟩$ — средняя скорость теплового движения молекул, $⟨\lambda ⟩$ − средняя длина свободного пробега.

См. также

• Вязкость
• Ньютоновская жидкость

Литература

• Шаблон:Книга