题目
在黏性流体中,速度梯度较大的区域黏性力将如何变化?A. 保持不变B. 减小C. 增大D. 无法确定
在黏性流体中,速度梯度较大的区域黏性力将如何变化?
A. 保持不变
B. 减小
C. 增大
D. 无法确定
题目解答
答案
C. 增大
解析
本题考查黏性流体中黏性力与速度梯度的关系。解题思路是依据牛顿内摩擦定律来分析速度梯度对黏性力的影响。
牛顿内摩擦定律的表达式为$\tau=\mu\frac{du}{dy}$,其中$\tau$表示黏性切应力(可理解为单位面积上的黏性力),$\mu$是流体的动力黏度,它是由流体的性质决定的常数,$\frac{du}{dy}$为速度梯度,反映了流体速度在垂直于流动方向上的变化率。
从公式$\tau=\mu\frac{du}{dy}$可以看出,当动力黏度$\mu$保持不变时,黏性切应力$\tau$与速度梯度$\frac{du}{dy}$成正比。也就是说,速度梯度越大,黏性切应力就越大,而黏性力与黏性切应力成正比,所以黏性力也会增大。