Khi một quả cầu chuyển động trong chất lỏng, vật chịu tác dụng của lực cản được gọi là lực nội ma sát. Biểu thức độ lớn của lực nội ma sát được xác định bởi định luật Stockes:
f = 6π.r.η.v
Trong đó:
f là nội lực ma sát (N);
r là bán kính của quả cầu (m);
η là hệ số ma sát nhớt hay độ nhớt của chất lỏng (Pa.s);
v là tốc độ tức thời của quả cầu (m/s).
Khi chuyển động quả cầu đạt trạng thái ổn định, quả cầu chuyển động với tốc độ bão hòa được xác định bởi biểu thức:
Trong đó:
là tốc độ bão hòa (m/s);
g là gia tốc trọng trường (m/);
σ là khối lượng riêng của quả cầu (kg/);
ρ là khối lượng riêng của chất lỏng (kg/).
Xét một quả cầu đang rơi thẳng đều trong một chất lỏng với các thông số sau:
Đường kính quả cầu bằng 3 mm.
Khối lượng riêng của quả cầu bằng 2500 kg/.
Khối lượng riêng của chất lỏng bằng 875 kg/.
Tốc độ bão hòa bằng 160 mm/s.
Biết gia tốc trọng trường là 9,8 m/. Hãy xác định độ nhớt của chất lỏng và độ lớn của lực nội ma sát tác dụng lên vật chuyển động ở tốc độ bão hòa.
Biến số liên quan
Vận tốc của chuyển động - Vật lý 10
Vật lý 10. Vận tốc của chuyển động. Hướng dẫn chi tiết.
Đơn vị tính:
Bán kính của chuyển động tròn đều - Vật lý 10
Vật lý 10. Bán kính của chuyển động tròn đều Hướng dẫn chi tiết.
Khái niệm:
R là bán kính quỹ đạo chuyển động của vật.
Đơn vị tính: mét ()
Nội lực ma sát - Vật lý 10
f
Vật lý 10. Nội lực ma sát - Vật lý 10. Hướng dẫn chi tiết.
Khái niệm:
Lực nội ma sát của chất lỏng là lực cản trở giữa các lớp chuyển động của chất lỏng, hay còn được gọi là lực nhớt.
Khi chất lỏng càng nhớt thì lại càng đặc.
Ví dụ như mật ong sẽ có lực nhớt lớn hơn nước.
Đơn vị tính: Newton (N)
Hệ số ma sát nhớt - Vật lý 10
Vật lý 10. Hệ số ma sát nhớt - Vật lý 10. Hướng dẫn chi tiết.
Khái niệm:
- Kích thước của độ nhớt được biểu thị bằng hệ số độ nhớt.
- Các chất lỏng khác nhau có chỉ số độ nhớt khác nhau, nó tương tự như độ brix trong thực phẩm. Một lượng nhỏ chất lỏng (như glycerin) có thể có hệ số nhớt là 15, hệ số nhớt của dầu ô liu gần bằng 1.
Đơn vị: Poise
Hệ thống đơn vị quốc tế sử dụng Pa.giây (1 poise = dyne ·second/cm = 10 Pa.s)
Các câu hỏi liên quan
Một em bé nặng 20 kg chơi cầu trượt từ trạng thái đứng yên ở đỉnh cầu trượt dài 4 m, nghiêng góc 40 độ so với phương ngang. a) Tính độ lớn lực ma sát. b) Tính hiệu suất của quá trình chuyển thế năng thành động năng.
- Tự luận
- Độ khó: 3
- Video
Một em bé nặng 20 kg chơi cầu trượt từ trạng thái đứng yên ở đỉnh cầu trượt dài 4 m, nghiêng góc 
so với phương nằm ngang. Khi đến chân cầu trượt, tốc độ của em bé này là 3,2 m/s. Lấy gia tốc trọng trường là 
.
a) Tính độ lớn lực ma sát tác dụng lên em bé này.
b) Tính hiệu suất của quá trình chuyển thế năng thành động năng của em bé.
Một cần trục nâng đều một kiện hàng khối lượng 1 tấn lên cao 10 m trong thời gian 30 s. a) Tính công của lực nâng. b) Tính công suất của động cơ cần trục. c) Thời gian nâng là bao nhiêu?
- Tự luận
- Độ khó: 2
- Video
Một cần trục nâng đều một kiện hàng khối lượng 1 tấn lên cao 10 m trong thời gian 30 s. Cho 
.
a) Tính công của lực nâng.
b) Nếu hiệu suất của động cơ là 60%. Tính công suất của động cơ cần trần trục.
c) Nếu phải nâng đều một kiện hàng khối lượng 2 tấn lên cao 10 m thì thời gian nâng là bao nhiêu?
Một nhà máy thủy điện có công suất phát điện 200000 kW và có hiệu suất bằng 80%. Tính lưu lượng nước trong đường ống dẫn nước từ hồ chứa nước đến tua bin của máy phát điện (m^3/giây).
- Tự luận
- Độ khó: 3
- Video
Một nhà máy thủy điện có công suất phát điện 200000 kW và có hiệu suất bằng 80%. Mực nước ở hồ chứa nước có độ cao 1000 m so với tua bin của máy phát điện. Tính lưu lượng nước trong đường ống dẫn nước từ hồ chứa nước đến tua bin của máy phát điện (
). Lấy 
.
Động cơ của một đầu máy xe lửa khi chạy với vận tốc 20 m/s cần có công suất P = 800 kW. Hãy tính lực kéo của động cơ.
- Tự luận
- Độ khó: 2
- Video
Động cơ của một đầu máy xe lửa khi chạy với vận tốc 20 m/s cần có công suất P = 800 kW. Cho biết hiệu suất của động cơ là H = 0,8. Hãy tính lực kéo của động cơ.
Một vật có khối lượng 2 kg chịu tác dụng của một lực F = 10 N có phương hợp với độ dời trên mặt phẳng nằm ngang một góc alpha bằng 45 độ.
- Tự luận
- Độ khó: 3
- Video
Một vật có khối lượng 2 kg chịu tác dụng của một lực F = 10 N có phương hợp với độ dời trên mặt phẳng nằm ngang một góc 
. Giữa vật và mặt phẳng có hệ số ma sát 
. Lấy 
.
a) Tính công của ngoại lực tác dụng lên vật khi vật dời một quãng đường 2 m. Công nào là công dương, công âm?
b) Tính hiệu suất trong trường hợp này.