A folyadéksúrlódás mindennapi életünkben gyakori jelenség. Ebben a bejegyzésben 25 különböző folyadéksúrlódási példát tekintünk meg.
Példák a folyadéksúrlódásra:
- A halak úsznak
- Vitorlás hajó
- Hullócsillag
- Repülő madár
- Repülőgép
- Hőlégballon
- Séta a viharban
- Szörfözés
- Ejtőernyőzés
- Kenőanyagok a zsanérokban
- Vízcsobbanás
- Kávét kanállal keverni
- Szívófolyadék szalmán keresztül
- A nedves üveglapok beragadtak
- Vízi merülés
- Levegő szorítása
- Rezgéscsillapító
- Fogkrém préselés
- Séta olajos felületen
- Tintafolyás egy tollban
- Folyadék áramlása
- Borotvahab
- Tárgyfogás
- Felület tisztítása
- Windscock irány
A halak úszása:
A hal teste folyadékot tapasztal súrlódás a vízben. A halak áramvonalas formái segítenek csökkenteni a súrlódást testük és a víz között, amelyben utaznak. Így szabadon mozoghatnak a vízben.
Vitorlás hajó:
A csónakoknak és hajóknak keskeny elülső és lejtős oldaluk van. Ezt áramvonalas alakzatnak nevezik. A csónak vagy hajó áramvonalas formáját a természet, például halak és madarak ihlették, és segít csökkenteni a súrlódást a vízen való hajózás során.
Hullócsillag:
Tiszta éjszakai égbolton hullócsillag figyelhető meg. A meteorok apró szikladarabok, amelyek az űrben lebegnek. Amikor egy meteor leesik az űrből, és belép a Föld légkörébe, összeütközik a levegővel. Mivel a meteor sebessége viszonylag nagy, nagy súrlódásba ütközik, amikor a levegőben halad. Ez hőt termel, és nagy lángja van. Az égő meteor nyomot hoz létre, amely egy hullócsillaghoz hasonlít.
Repülő madár:
Mivel ilyen nagy sebességgel repülnek, a repülő madarak is súrlódást tapasztalnak. A levegő által biztosított folyadéksúrlódás ellenére áramvonalas formájuk lehetővé teszi, hogy nagy sebességgel repüljenek. Ezért a madarak még nagy szélsebesség mellett is nagyobb súrlódással képesek repülni.
Repülőgép:
A levegőben közlekedő repülőgépek is súrlódásnak vannak kitéve. Mivel a repülőgépek ilyen nagy sebességgel haladnak, viszonylag nagy a súrlódás köztük és a levegő között. A síkok felülete a súrlódás hatására felmelegszik. A repülőgép belseje szigetelt, hogy az utasok biztonságban legyenek a felszínen keletkező hőtől.
Hőlégballon:
A hőlégballonokon húzódás figyelhető meg, ahogy felemelkednek és a levegőben haladnak. Ahogy a léggömb felmászik, súrlódás alakul ki a mozgó ballon és a levegő molekulái között, amelyekkel találkozik. A vontatás és a gravitáció a léggömb mozgása ellen hat. A léggömb csak akkor emelkedhet fel a levegőben, ha az emelés nagyobb, mint a légellenállás és a gravitációs erő; különben nem lehet.
Séta a viharban:
Lehet, hogy már jártál viharban. A szél gyors sebessége megnehezíti az előrehaladást viharban, mert a súrlódás közted és a levegő között megnő, miközben kint vagy viharban.
Szörfözés:
Amikor szörfözés közben egy hullám alá merülsz, folyadéksúrlódást tapasztalsz, mert áthaladsz a vízen. Ezenkívül a szörfdeszka felülete eleve csúszós. Ezért kell viaszt használni a súrlódás és a tapadás javítására.
Ejtőernyőzés:
Az ejtőernyős ugrás a gravitáció és a légellenállás kölcsönhatásán alapul. A gravitáció lehúzza az ejtőernyőst, amikor kiugrik a gépből. Amikor a légellenállás ellenállása megegyezik a gravitációval, az ejtőernyő leereszkedése lelassul.
Kenőanyagok a zsanérokban:
A kenőanyagokat a zsanérok súrlódásának minimalizálására használják, mivel lehetővé teszik a zökkenőmentes mozgást a készülék két felülete között azáltal, hogy a folyadéksúrlódást száraz súrlódásra cserélik. A műszerek kenésére általában olajat használunk.
Vízcsobbanás:
Ha egy márványt cseppent a folyadékba, a kifröccsent folyadék mennyisége teljes mértékben a folyadék sűrűségétől vagy viszkozitásától függ. A nagy viszkozitású folyadékok, mint például a méz, kevesebb villanást produkálnak, míg az a alacsony viszkozitás többet termel.
Kávé keverése kanállal:
Ha kanállal keveri a kávét, folyadéksúrlódás lép fel. A súrlódás ellenáll a kanál mozgásának, ami mozgást okoz a folyadékban.
Szívófolyadék szívószállal:
A folyadékok súrlódása némi ellenállást kelt, miközben a folyadékot szívószálon keresztül szívja fel. Ennek eredményeként sűrű folyadékot szívószállal inni nagyobb kihívást jelent, mint híg folyadékot.
Nedves üveglapok ragadtak:
Ha van két vékony, nedves felületű üveglap, akkor azok elakadnak. Ilyen helyzetben meg kell tartani a felső lemezt, mert az alsó lemez nem esik le a folyadék súrlódása miatt.
Vízi merülés:
Talán tisztában van vele, hogy a búvárok mindig széttárt kézzel merülnek a vízbe. Lehetővé teszi a búvár számára, hogy csökkentse a súrlódást és szabadabban mozogjon, mivel áramvonalas testhelyzetet biztosít.
Légnyomás:
Légellenállást érez, amikor kidobja a kezét egy mozgó autóból. A levegő folyamatosan szorítja a kezét.
Rezgéscsillapító:
Folyadék a súrlódás nagy viszkózus folyadékok. Ennek eredményeként viszkózus folyadékokat használnak a rendszer rezgések és ütések elleni védelmére.
Fogkrém préselés:
A vékony folyadékok könnyen kinyomhatók a csőből. A nagy súrlódású folyadékszerű fogkrém kipréselése viszont nagyobb erőfeszítést igényel.
Séta olajos felületen:
Az olaj kenőanyagként működik, csökkentve a felület súrlódását. Ennek eredményeként az olajos felület csúszóssá válik a járás során.
Tintaáramlás a tollban:
A folyadéksúrlódás szabályozza a tinta átáramlását a tollan. Ellenkező esetben a tinta papírra való áramlásának szabályozása meglehetősen nehéz lenne.
A folyadék áramlása:
Az alacsony súrlódású folyadékok gyorsan, míg a viszkózus folyadékok lassan mozognak. A méz és az olaj például lassabban folyik, mint a víz.
Borotvahab:
A borotválkozó krémet a bőr károsodástól való védelmére használják. Azáltal, hogy vékony réteget képez a bőr és a borotvapenge között, csökkenti a súrlódást.
Tárgyfogás:
Egy tárgy megragadásához fogás szükséges, amit a súrlódás biztosít. Ha azonban a keze nedves, a folyadék csökkenti a súrlódást, ami megnehezíti a tárgy megtartását.
Felület tisztítása:
Folyadékot használnak azon felület tisztítására, amelyen porszemcsék vannak. A folyadék csökkenti a súrlódást a porszemcsék és a felület között. Ennek eredményeként a nedves felület tisztítása könnyebb lesz, mint a száraz.
A szélvédő iránya:
A szélzsák a légáramláshoz irányít bennünket. A légellenállás miatt a szél áramlása felé orientálódik; különben tovább mozogna.
Gyakran ismételt kérdések a folyadéksúrlódásról:
K. Melyek a súrlódás típusai?
Ans. A súrlódás az az erő, amely ellenáll egy tárgy mozgásának. Négy különböző típusú súrlódási erő létezik:
- Statikus súrlódás
- Csúszó súrlódás
- Gördülő súrlódás
- Folyadéksúrlódás
K. Mi az a folyadéksúrlódás?
Ans. Ahogy a gázok és folyadékok áramlanak, a tudományban elterjedt nevük folyadék.
A folyadék súrlódása az az erő, amely korlátozza egy tárgy mozgását a folyadékban (levegőben vagy folyadékban). A folyadék súrlódásáért a viszonylag mozgó folyadékrétegek felelősek.
K. Mi a folyadéksúrlódás másik neve?
Ans. A folyadékban súrlódás lép fel.
A folyadék mozgásával ellentétes súrlódást folyadéksúrlódásnak nevezik, gyakran húzásnak nevezik.
K. Az úszás a folyadéksúrlódás példája?
Ans. Az úszás fizikája magában foglalja az úszó és a víz kölcsönhatását.
A vízben úszás közben az úszó teste és a víz között súrlódásba ütközik. Az úszás a legjobban illusztrálja a folyadéksúrlódást, mivel a súrlódást a folyadék fejti ki.
K. Hogyan csökkenthető a folyadék súrlódása?
Ans. Egy tárgy sebességének növeléséhez és a folyadékban való zökkenőmentes áramlásához csökkenteni kell a folyadék súrlódását.
A folyadékban utazó tárgyaknak, például autónak, repülőgépnek, hajónak vagy golyónak áramvonalas formájúaknak kell lenniük, hogy a súrlódás csökkentésével növeljék a sebességet.
K. Mitől függ a folyadéksúrlódás?
Ans. Az alábbiakban felsorolunk néhány olyan tényezőt, amelyek befolyásolják a folyadék súrlódását:
- A folyadék természete: A nagy sűrűségű folyadékoknak nagy a folyadéksúrlódásuk, mivel nagyon ellenállnak a mozgásnak. Egy leejtett labda például gyorsabban halad a levegőben, mint a vízben, és lassabban a mézben, mint a vízben.
- A tárgy alakja: Mutatós frontok és ferde oldalak; ezt a formát áramvonalas alaknak nevezzük. Az áramvonalas figura kevésbé húzós, mint más formák. Például egy autó gyorsabban tud haladni, mint egy busz ugyanolyan sebességgel, áramvonalas formájának köszönhetően.
- Az objektum sebessége: A folyadék súrlódása, amelyben a tárgy halad, egyenesen arányos a tárgy sebességével. A sugárhajtású és a szuperszonikus repülőgép sebessége nagyobb, mint egy repülőgépé. Így nagyobb súrlódásba ütköznek, mint a repülőgépek, és erős anyagokból épültek, hogy megvédjék magukat a súrlódásból származó hőtől.
- Tárgy mérete: Egy tárgy vagy test méretének növekedésével a folyadékellenállás növekszik. Ez az oka annak, hogy a kék bálnák nagyobb súrlódást tapasztalnak, mint a kis halak.
- Hőmérséklet: Az abszolút hőmérséklet négyzetgyöke arányos a gázok folyadéksúrlódásával. Ennek eredményeként a folyadék súrlódása a hőmérséklet emelkedésével nő.
További információ Folyadéksúrlódás és csúszósúrlódás.
