В предыдущих двух статьях вы разобрали возможность образования слоёв (струй) в газах (да и в жидкостях), а также их взаимодействие между собой и с внешней средой.
Но ещё хотелось бы также максимально упрощённо описать, что такое вязкость.
Почему это важно.
Я, да и все эфирщики, всё время повторяем, что эфир - это газ, но газ реальный. Это значит он обладает всеми свойствами, которые обладают и другие газы, например, воздух.
И одним из важных параметров газов является его вязкость. Далее поясню, почему это важно.
Если вы ладонью проведёте быстро по поверхности стола, то вы почувствуете тепло. Это трение (сопротивление) частичек поверхности стола перемещению по нему вашей руки.
Наверно каждый знает, а может даже и видел, что метеорит представляет собой такую светящуюся полоску в небе.
Это кусок породы, который с большой скоростью врезается в атмосферу Земли (которая газовая) и чаще всего сгорает в атмосфере, не долетев до поверхности.
Это трение о воздух вызвало разогрев породы метеорита. Трение - это сопротивление газа метеориту, как и поверхности стола руке.
А трение в газах (да и в жидкостях) связано с вязкостью.
Для примера, если вы рукой махнёте в воздухе, то скорей всего и не почувствуете сопротивление воздуха. Хотя если дунуть в руку из компрессора, то сопротивление будет уже заметно ощутимым.
Т.е. сопротивление газа зависит от его плотности.
Если же вы рукой проведёте в жидкости, то даже небольшое движение руки приведёт с сопротивлению.
Плотность жидкости значительно выше, чем, газа.
Это означает, что сопротивление газа (жидкости), а значит и вязкость, зависит от плотности.
Если вы заметили, уважаемый читатель, что я рассказывал про эти примитивные опыты до сих пор в обычной нам среде. Одна атмосфера.
Но упомянул и компрессор. В нём как раз газ сжат (зависит от компрессора) и мы почувствовали большее сопротивление руке.
Это означает, что сопротивление газа ещё зависит и от его давления. Хотя на самом деле сжатый газ - это просто повышение плотности в определённом объёме (добавили ещё газа в тот же объём).
Для жидкости это не так. Жидкость практически не сжимаема и её плотность не меняется при повышении давления на неё.
Таким образом мы всё-равно пришли к тому, что сопротивление газа зависит от его плотности.
А сопротивление газа зависит от вязкости, которая собой представляет собой, как и каким образом слои газа взаимодействуют между собой или с внешним телом или средой.
Давайте это рассмотрим на шариках, как в предыдущих статьях.
Посмотрим на рисунок 10. Мы видим, что направления движения частиц газовой струи хоть и направлены в разные стороны, но общее направление у них одно, чего не скажешь про внешнюю газовую среду.
Теперь представим на первом этапе, что эти шарики сталкиваются упруго, т.е. без потерь.
И заметим на рисунке, что две частицы столкнулись.
1. В данном случае для примера взяли частицы, которые движутся таким образом, что направление их движения совпадает с направление движения струи.
Как видим, частицы столкнуться и отскочат под теми же углами (как билиардные шары) и в том же направлении, не создавая препятствия друг другу.
Другое дело, если столкновение не идеальное. Это означает, что частицы не просто отталкиваются, а успеваю во время короткого сближения между собой взаимодействовать.
Что в свою очередь это приводит к потерям.
На рисунке красными стрелками показаны реальные направления и скорости движения частиц после столкновения.
Скорости (длинна стрелки) уменьшились, а направление также изменилось. Из-за взаимодействия (прилипания) траектории частиц сблизились.
Как видим, даже при примерно одинаково направленном движении частиц, при столкновении происходит потеря скорости частиц струи, а значит она тормозится.
2. Теперь возьмём другой вариант, когда сталкиваются частицы, у которых направление движения противоположны по направлениям.
Нарисовал сразу реальный вариант, минуя идеальный. Как видим из рисунка, частицы не только потеряли часть своей скорости (красные стрелки стали короче, чем первоначальные), но и оттолкнулись в обратных направлениях.
Частица, которая принадлежала струе газа, теперь по направлению движения движется в противоположном от основного потока направлении, а значит будет тормозить весь поток.
Я думаю этих двух вариантов достаточно, чтобы сделать следующие выводы.
При взаимодействии струй реального газа (внешней газовой или жидкой сред):
- Происходит потеря кинетической энергии, приводящей к замедлению движения.
- Струи газа расширяются. Кстати на первой картинке видно как поток из распылителя расширяется.
Внимательный читатель сразу заметить, а как же повышение температуры? Если вспомнит про метеорит.
А тут всё просто. Кинетическая энергия струи газа (или метеорита) переходит во внутреннюю тепловую энергию (увеличение скорости теплового хаотического движения частиц (газа, тела) струи (или метеорита).
От сюда можно сказать, что вязкость, есть сопротивление среды, при котором направленная кинетическая энергия объекта (струи газа, метеорита) переходит во внутреннюю (тепловую) энергию движения частиц этого объекта и контактирующей среды.
Чем выше вязкость, тем быстрее объект теряет свою кинетическую энергию движения.
Если вернуться к эфиру, ("Параметры эфира") то динамическая вязкость эфира на порядок ниже чем у воздуха.
Но есть и кинематическая вязкость. Разница между этими газами в кинематической вязкости уже на 14 порядков.
В чём между ними разница написано вот здесь.
Вот таким образом мы на примере очень маленького объёма газа рассмотрели физическую сущность вязкости газов.