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¿Hace un fluido con cero causa de viscosidad de un cuerpo en movimiento a través de ella para reducir ' velocidad de s?

Si un cuerpo masivo (supongo que es una pieza cuadrada de metal, perpendicular a su velocidad) se mueve a través de un fluido con viscosidad cero, hace que el metal se siente una fuerza de la disminución de su velocidad?

Yo diría que sí, porque el metal hace que una parte del líquido de impulso para el cambio, el efecto de que es para cambiar el impulso de la pieza de metal.Y debido a que el fluido tiene cero viscosidad (fricción), el fluido puede rebotar, sin afectar a otras partes del fluido, y no crea vórtices.

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M.G.Palmer Puntos 142

Creo que esta es la famosa paradoja en la hidrodinámica conocido como D'Alembert de la paradoja. El TL;DR es que si se asume cero viscosidad y un flujo potencial, no de la fuerza de arrastre, a pesar de que esto es contrario a la intuición.

El efecto que describes en el segundo párrafo me recuerda el fenómeno de inducido o masa añadida - a pesar de que es relevante para la aceleración de los cuerpos, y no a los cuerpos con velocidad constante movimiento a través de un estado estacionario de fluidos.

-4voto

user98822 Puntos 8

La perpendicular impacto en el metal hace que el fluido rebote de impulso para el cambio. Sin ninguna influencia en el fluido que rodea debido a fuerzas de fricción en el fluido, el cual, después de todo, cero viscosidad. Así que no hay turbulencia se desarrolla y el líquido en el lado de la placa de metal en la que el fluido golpes, se construye en dos regiones, que no se influyen mutuamente: una capa de fluido con una velocidad en la dirección de la velocidad de la placa de metal (debido al cambio en el momento), y una capa que no se ve afectado por la placa (ver foto). El fluido en movimiento "fuera" de la placa fluye alrededor del borde de las placas hacia la parte inferior de la presión del fluido (creado por la placa móvil) sin que se formen turbulencias y el líquido detrás de la placa se mueve a lo largo de con la misma velocidad, pero de menor densidad, y por lo tanto menor impulso. De esta forma se compensa el cambio de momentum del fluido en el frente de la placa, así que no hay fuerza neta es creado para frenar la placa de abajo. Pero se mantiene contra-intuitivo. Ver imagen de abajo.(Por cierto, por ahora debe quedar claro que no estoy de acuerdo ya con el me responde "sí" a la respuesta de mi pregunta).

Si puedo hacer el plato más grande, el de baja presión detrás de la placa se hace mayor, por lo que más fricción del fluido es "chupado", con el resultado de que el cambio de momentum (debido a una mayor área de la placa) es compensada por un ajustado disminución de la densidad del fluido detrás de la placa.

el cambio de momentum debido al rebote de vuelta de fluido de la placa es compensada por un igual, pero opuesta a cambio de momentum causada por una menor densidad del fluido detrás de la placa. Y así es la fuerza neta (=dP/dt) en la placa de cero. La diferencia con d'Alembert la Paradoja es que, en este caso, el fluido no compresible.

Así que, por supuesto, usted puede aplicar este razonamiento a las masas, de cualquier forma. enter image description here EDIT1 Ahora veo que a pesar de la densidad del fluido detrás de la placa se vuelve menor, el momentum total permanece el mismo, debido a la mayor área. El impulso de las dos capas de líquido por encima y por debajo de la capa con un nuevo impulso debido a la colisión con la placa debe, por supuesto, permanecer en el mismo, por lo que no es, de hecho, (como fue mi primera impresión), una fuerza neta que ralentiza la placa. Creo que es porque, en contraste a d'Alemberts Paradoja, el fluido no compresible.

EDIT2 La densidad del fluido detrás de la placa no cambia, pero la velocidad del fluido será inferior (como los coches de conducción en una carretera con dos céspedes van a disminuir su velocidad si ellos van a través de una carretera con cuatro carriles), por lo que el total de impulso a la derecha será el mismo que el momentum total de las dos capas con la velocidad a la derecha.

EDIT3 enter image description here

Última edición! Vea la segunda imagen. El líquido detrás de la placa se divide en tres capas. La capa de arriba y abajo tienen el mismo ímpetu como en las dos capas en el lado izquierdo, pero la capa intermedia tiene un impulso que es menor que el impulso principal (esta a la derecha de la capa intermedia no interactúan con las dos capas por encima y por debajo de él a causa de la falta de fricción interna), debido a la baja presión detrás de la placa. El tubo con el líquido es infinito largo. De modo que la placa se detenga hasta el punto de que tiene la misma velocidad, ya que el líquido, y todo el líquido se transmite a la derecha de nuevo con igual ímpetu en todas partes. Así que por lo que puedo ver, el movimiento de un fluido sin viscosidad va a parar a un objeto que se mueve en ella.

Una última última última observación. Por supuesto, el fluido sin viscosidad puede transferir energía a la placa. Por lo que se mantiene en movimiento. La pregunta es cómo los flujos de fluidos. Esto puede ser probado en un experimento con un superfluido en el movimiento y la colocación de un metal de plaquetas en ella, perpendicular a la dirección de la velocidad del fluido. Cuando se hacen las líneas visibles se puede ver si la segunda foto es una buena representación de lo real del fluido. Por supuesto, el aumento de momento a la izquierda de la placa, se ve compensado por una disminución en el impulso en el lado derecho. Cambio y fuera!

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