首页 > 动态 > 严选问答 >

什么是牛顿内摩擦定律

2026-01-29 10:11:52
最佳答案

什么是牛顿内摩擦定律】牛顿内摩擦定律是流体力学中一个重要的基础理论,用于描述液体或气体在流动过程中内部的剪切应力与速度梯度之间的关系。该定律由艾萨克·牛顿提出,是理解粘性流体行为的关键。

一、

牛顿内摩擦定律指出,在层流状态下,流体内部的剪切应力与速度梯度成正比。比例常数称为粘度(或称动力粘度),用符号η表示。该定律适用于牛顿流体,即其粘度不随剪切速率变化的流体,如水、空气等。而非牛顿流体(如血液、油漆)则不符合此定律。

定律的数学表达式为:

$$

\tau = \eta \cdot \frac{du}{dy}

$$

其中:

- $\tau$ 是剪切应力(单位:Pa)

- $\eta$ 是粘度(单位:Pa·s)

- $\frac{du}{dy}$ 是速度梯度(单位:1/s)

该定律广泛应用于工程、物理和化学领域,尤其在管道流动、润滑系统和流体机械设计中具有重要价值。

二、表格对比

项目 内容
名称 牛顿内摩擦定律
提出者 艾萨克·牛顿
适用对象 牛顿流体(如水、空气等)
定义 流体内部剪切应力与速度梯度成正比
公式 $\tau = \eta \cdot \frac{du}{dy}$
变量说明 $\tau$:剪切应力;$\eta$:粘度;$\frac{du}{dy}$:速度梯度
特点 粘度恒定,不随剪切速率变化
应用领域 流体力学、工程、润滑系统、管道流动等
非牛顿流体示例 血液、油漆、玉米浆、胶水等

三、小结

牛顿内摩擦定律是研究流体运动的基础工具之一,它帮助我们理解流体在受力时的响应机制。对于工程师和科学家来说,掌握这一原理有助于优化设备设计、提高系统效率,并在实际应用中实现更精准的流体控制。

免责声明:本答案或内容为用户上传,不代表本网观点。其原创性以及文中陈述文字和内容未经本站证实,对本文以及其中全部或者部分内容、文字的真实性、完整性、及时性本站不作任何保证或承诺,请读者仅作参考,并请自行核实相关内容。 如遇侵权请及时联系本站删除。