Контрольная работа по "Физике"

Задача 2 (рис. 1). Определить скорость v равномерного скольжения прямоугольной пластины (a × b × c) по наклонной плоскости под углом α = 12°, если между пластиной и плоскостью находится слой масла толщиной δ. Температура масла 30°С, плотность материала пластины ρ.

[pic 1].

Рис. 1

Дано:

масло – турбинное  

а – 400 мм = 0,4 м

b – 250 мм = 0,25 м

c – 43 мм = 0,043 м

δ – 0,7 мм = 0,0007 м

ρ – 240 кг/м3

Решение

Задачу решаем с помощью формулы Ньютона для внутреннего трения жидкости:

Т = μ ∙ S ∙ (v /δ )                                         (1)

где        Т – сила трения, Н;

μ – динамическая вязкость жидкости, Н∙с/м2;

S – площадь соприкосновения твердой поверхности с жидкостью, м2;

v – скорость движения жидкости (м/с) на расстоянии δ  (м) от неподвижной плоскости, т.е. искомая скорость.

Площадь соприкосновения равна площади пластины, т.е.

S = а ∙ b =0,4 ∙ 0,25 = 0,1 м2

Динамическую вязкость жидкости можно определить по справочным данным (см. табл.)

        Для турбинного масла при 30°С μ = 0,01268 кг∙с/м2 = 0,1244 Н∙с/м2.

[pic 2]

Пластина скользит под воздействием силы F = G sinα, где G – сила тяжести пластины.