Tekuté tření je běžným jevem v našem každodenním životě. V tomto příspěvku se podíváme na 25 různých příkladů tření tekutin.
Příklady kapalinového tření:
- Ryby plavou
- Plachetnice
- Střelecká hvězda
- Létající pták
- Letadlo
- Horkovzdušný balón
- Chůze v bouři
- Surfování
- Seskok s padákem
- Maziva v závěsech
- Stříkající vodě
- Míchání kávy lžící
- Sání tekutiny slámou
- Vlhké skleněné desky se zasekly
- Vodní ponor
- Stlačování vzduchu
- Tlumící vibrace
- Mačkání zubní pasty
- Chůze po mastném povrchu
- Tok inkoustu v peru
- Tok tekutiny
- Pěna na holení
- Úchop objektu
- Povrchové čištění
- Směr větru
Ryby plavou:
Tělo ryby zažívá tekutinu tření ve vodě. Efektivní tvary ryb pomáhají snižovat tření mezi jejich těly a vodou, ve které cestují. Mohou se tedy ve vodě volně pohybovat.
Plachetnice:
Lodě a lodě mají úzké přední a šikmé strany. Toto je známé jako zjednodušený tvar. Efektivní tvar lodi nebo lodi je inspirován přírodou, jako jsou ryby a ptáci, a pomáhá snižovat tření při plavbě vodou.
Padající hvězda:
Padající hvězdu lze pozorovat na jasné noční obloze. Meteory jsou malé kousky horninového materiálu vznášejícího se vesmírem. Když meteor spadne z vesmíru a vstoupí do zemské atmosféry, srazí se se vzduchem. Protože je rychlost meteoru poměrně vysoká, setkává se při cestování vzduchem s velkým třením. To produkuje teplo a má vysoký plamen. Hořící meteor vytváří stezku, která připomíná padající hvězdu.
Létající pták:
Protože létají tak velkou rychlostí, létající ptáci také zažívají tření. Navzdory tekutinovému tření poskytovanému vzduchem jim jejich aerodynamický tvar umožňuje létat velkou rychlostí. Ptáci jsou proto i při vysoké rychlosti větru schopni létat s větším třením.
Letadlo:
Letadla cestující vzduchem jsou rovněž vystavena tření. Protože letadla cestují tak velkou rychlostí, je tření mezi nimi a vzduchem poměrně vysoké. Povrch letadel se vlivem tření zahřívá. Interiér letadla je izolován, aby cestující byli v bezpečí před teplem generovaným na povrchu.
Horkovzdušný balón:
V horkovzdušných balónech bude pozorováno tažení, jak stoupají a cestují vzduchem. Jak balón stoupá, vzniká tření mezi pohybujícím se balónkem a molekulami vzduchu, na které narazí. Tažení a gravitace působí proti pohybu balónu. Balón může ve vzduchu stoupat pouze tehdy, je -li vztlak vyšší než odpor a gravitační síla; jinak to nejde.
Chůze v bouři:
Možná jste už v bouři chodili. Vysoká rychlost větru ztěžuje vyjetí vpřed během bouře, protože tekuté tření mezi vámi a vzduchem se zvyšuje, když jste venku v bouři.
Surfování:
Když se při surfování ponoříte pod vlnu, dochází k tekutinovému tření, protože se pohybujete vodou. Kromě toho je povrch surfovacího prkna na začátku kluzký. To je důvod, proč by měl být vosk použit ke zlepšení tření a přilnavosti.
Parašutismus:
Parašutismus je založen na souhře gravitace a odporu vzduchu. Gravitace stáhne parašutistu dolů, když vyskočí z letadla. Když se odpor vzduchu rovná gravitaci, klesání padáku se zpomalí.
Maziva v závěsech:
Maziva se používají k minimalizaci tření v závěsech, protože umožňují plynulý pohyb mezi dvěma povrchy zařízení nahrazením tekutého tření suchým třením. Obecně k mazání nástrojů používáme olej.
Stříkající voda:
Pokud vhodíte kuličku do tekutiny, množství vystříknuté tekutiny zcela závisí na hustotě nebo viskozitě tekutiny. Tekutina s vysokou viskozitou, jako je med, produkuje méně záblesků, zatímco kapalina s a nízká viskozita produkuje více.
Míchání kávy lžící:
Když kávu mícháte lžící, dochází k tekutému tření. Tření odolává pohybu lžíce, což způsobuje pohyb v tekutině.
Sání tekutiny slámou:
Tření kapaliny vytváří určitý odpor při sání tekutin brčkem. V důsledku toho je pití silných tekutin brčkem náročnější než pití řídkých tekutin.
Vlhké skleněné desky se zasekly:
Pokud existují dvě tenké skleněné desky s vlhkým povrchem, pak se zaseknou. V takové situaci musíte držet horní desku, protože spodní deska nespadne kvůli tekutinovému tření.
Vodní ponor:
Možná si uvědomujete, že potápěči se vždy ponoří do vody s roztaženýma rukama. Umožňuje potápěči snížit tření a pohybovat se volněji, protože poskytuje efektivnější polohu těla.
Stlačování vzduchu:
Když házíte rukou mimo jedoucí auto, cítíte odpor vzduchu. Vzduch vám stále mačká ruku.
Tlumení vibrací:
Kapalina tření je vysoce viskózní tekutiny. V důsledku toho se viskózní kapaliny používají k ochraně jakéhokoli systému před vibracemi a nárazy.
Lisování zubní pasty:
Tenké tekutiny lze snadno vytlačit z tuby. Vymačkávání zubní pasty podobné tekutinám s vysokým třením vyžaduje naopak větší úsilí.
Chůze na mastném povrchu:
Olej působí jako mazivo a snižuje tření na povrchu. Výsledkem je, že mastný povrch bude kluzký po chůzi.
Tok inkoustu v peru:
Tekuté tření reguluje průtok inkoustu perem. Jinak by bylo řízení toku inkoustu na papír docela obtížné.
Tok tekutiny:
Kapaliny s nízkým třením proudí rychle, zatímco viskózní kapaliny se pohybují pomalu. Med a olej například proudí pomaleji než voda.
Pěna na holení:
Krém na holení se používá k ochraně pokožky před poškozením. Vytvořením tenké vrstvy mezi pokožkou a žiletkou snižuje tření.
Úchop objektu:
K uchopení předmětu je zapotřebí úchop, který zajišťuje tření. Pokud však máte vlhké ruce, tekutina snižuje tření, což ztěžuje držení předmětu.
Čištění povrchu:
Tekutina se používá k čištění povrchu, na kterém jsou částečky prachu. Kapalina snižuje tření mezi prachovými částicemi a povrchem. Díky tomu bude čištění mokrého povrchu snazší než čištění suchého.
Směr větru:
Větrný rukáv nás nasměruje na proudění vzduchu. Kvůli odporu vzduchu se bude orientovat směrem k proudění větru; jinak by se to dál hýbalo.
Často kladené otázky týkající se tekutého tření:
Otázka: Jaké jsou typy tření?
Ans. Tření je síla, která odolává pohybu objektu. Existují čtyři různé typy třecích sil:
- Statické tření
- Klouzavé tření
- Valivé tření
- Tření kapalinou
Otázka: Co je to tekuté tření?
Ans. Jak plyny a kapaliny proudí, jejich běžný název ve vědě je tekutina.
Tření kapaliny je definováno jako síla, která omezuje pohyb předmětu uvnitř tekutiny (vzduch nebo kapalina). Poměrně se pohybující vrstvy tekutin jsou zodpovědné za tekutinové tření.
Otázka: Jaký je jiný název tekutého tření?
Ans. V kapalině dochází k tření kapaliny.
Tření, které je proti pohybu tekutiny, se nazývá tekuté tření, často známé jako odpor.
Otázka: Je plavání příkladem tekutého tření?
Ans. Fyzika plavání zahrnuje interakci plavce a vody.
Při plavání ve vodě plavec narazí na tření mezi svým tělem a vodou. Plavání je nejlepší ilustrací tekutého tření, protože tření je aplikováno tekutinou.
Otázka: Jak lze snížit tření v kapalině?
Ans. Aby se zvýšila rychlost předmětu a zajistil jeho plynulý tok v tekutině, musí být sníženo tření kapaliny.
Objekty pohybující se v kapalině, jako je auto, letadlo, loď nebo kulka, by měly mít zjednodušené tvary pro zvýšení rychlosti snížením tření.
Otázka: Na čem závisí tření kapaliny?
Ans. Níže jsou uvedeny některé z faktorů, které ovlivňují tření kapaliny:
- Povaha kapaliny: Kapaliny s vysokou hustotou mají vysoké tření, protože jsou vysoce odolné vůči pohybu. Spadlá koule například cestuje vzduchem rychleji než ve vodě a pomaleji v medu než ve vodě.
- Tvar předmětu: špičatá čela a šikmé strany; tento tvar se nazývá zjednodušený tvar. Efektivní postava cítí menší odpor než jiné tvary. Například auto se díky svému aerodynamickému tvaru může pohybovat rychleji než autobus.
- Rychlost objektu: Tření tekutiny, ve které se předmět pohybuje, je přímo úměrné rychlosti objektu. Rychlost tryskového a nadzvukového letadla je vyšší než u letadla. Setkávají se tedy s větším třením než letadla a jsou postaveny ze silných materiálů, aby se chránily před teplem vznikajícím třením.
- Velikost předmětu: Jak se velikost předmětu nebo těla zvětšuje, odpor vůči tekutinám se zvyšuje. To je důvod, proč modré velryby zažívají vyšší tření než malé ryby.
- Teplota: Druhá odmocnina absolutní teploty je úměrná tekutinovému tření plynů. Výsledkem je, že se zvyšováním teploty zvyšuje tření kapaliny.
Přečtěte si více o Fluidní tření a kluzné tření.
