شرح الموائع المتحركة - ظاهرة اللزوجة - فيزياء 2 ثانوى المطور

استعرض الموضوع السابق استعرض الموضوع التالي اذهب الى الأسفل

22042014

مُساهمة 

. شرح الموائع المتحركة - ظاهرة اللزوجة - فيزياء 2 ثانوى المطور




اللزوجة
اللزوجة

علل

1- عندما يتحرك جسم صلب في مائع يفقد كمية تحركه ؟

لأنه تلتصق به طبقة من المائع تأخذ جزءا من سرعته وهذه الطبقة يلتصق بها مجموعة أخرى من الطبقات ويترتب على ذلك أن يفقد الجسم الصلب سرعته تدريجيا ويفقد كمية تحركه حتى تنعدم أن يلقي مقاومة من المانع بسبب لزوجته .




2- عندما يتحرك مائع في أنبوبة فإن أجزاؤه المختلفة تتحرك بسرعات مختلفة ؟

بسبب وجود قوى احتكاك كبيرة جدا بين طبقة من المائع والجدار الصلب لذلك تقل سرعة هذه الطبقة وتقل قوى الاحتكاك تدريجيا كلما بعدنا عن الجدران وتزداد سرعة الطبقات وتبلغ أقصاها عند المنتصف حيث قوى الاحتكاك صغيرة جدا .

3- يشعر سكان الأدوار العليا بسرعة الرياح عن سكان الأدوار الأرضية ؟

لوجود قوى الاحتكاك الكبيرة بين طبقة الهواء وسطح الأرض لذلك تقل سرعته و تقل قوى الاحتكاك تدريجيا كلما بعدنا عن سطح الأرض فتزداد سرعة الرياح ويشعر بها سكان الأدوار العليا وتقل قوة اللزوجة .


4- لا يستطيع ورد النيل النمو عند منتصف ماء بحيرة وينمو عند الشاطئ ؟





لأنه عند الشواطئ تزداد قوة الاحتكاك مع الجدران وتقل السرعة ويستطيع النمو وامتصاص الغذاء والأملاح وعند المنتصف تقل قوى الاحتكاك وتزداد سرعة المياه ولا يستطيع النمو . ويضعف وتجرفه المياه .

5- المراكب القادمة من أسوان إلى القاهرة تسير في منتصف نهر النيل بينما فيطريق العودة تسير بجوار الشاطئ


طبقا لقانون اللزوجة تكون سرعة ماء النيل عند منتصف النهر كبيرة جدا وتقل السرعة تدريجيا إلى أن تصل نهايتهما الصغرى عند الشاطئين حيث تزداد قوة اللزوجة لذلك.

أ- المراكب القادمة من أسوان إلى القاهرة تسير في منتصف النهر حيث اتجاه سرعة الماء مع اتجاه سرعة المراكب وتزداد السرعة النهائية للمراكب .

ب- المراكب المتجهة من القاهرة إلى أسوان تسير بجوار الشاطئ لأن اتجاه سرعة الماء عكس اتجاه سرعة المركب وهذا يقل من سرعة المركب النهائية بقيمة بسيطة .





ظاهرة اللزوجة يعني إيه سائل لزج

العسل ........... لزج ( يلزق في أيدينا ) والزيت ( يزيت أيدينا ) والماء ماء ....... ( يبلل أيدينا ) بس الماء سهل التخلص منه بالتجفيف والعسل يلتصق بجدران الكوب والملعقة المستخدمة في تقليبه وينسكب بصعوبة .

- لا تنسوا سقوط المطر من السحب العالية لولا لزوجة الهواء لسقطت قطرات المطر على رؤوسنا بسرعات كبيرة متزايدة بفعل الجاذبية الأرضية شكرا أيها الهواء اللزج لقد أبطأت سرعة سقوط قطرات المطر يعني الهواء اللزج يقاوم حركة قطرات المطر بين طبقاته .

- لا تنسوا مقاومة الهواء الجوى لطبقة الهواء الملاصقة لجسم سيارة متحركة ونشعر بها في السر عات الكبيرة عند إخراج يدنا من نافذة السيارة ونسمع صوت مقاومة الهواء كلما يزيد السائق من سرعة سيارته .

- يعني اللزوجة هي مقاومة داخلية في المائع تعطل حركته أثناء سريانه وتعطل حركة جسم خلاله وهي تشبه قوى الاحتكاك بين الأجسام الصلبة المتحركة التي تعوق حركتها بعضها البعض .

- بعض السوائل تكون ذات قابلية للحركة والانسياب عالية وقدرتها على مقاومة حركة الأجسام فيها منخفضة يعني قوى الاحتكاك بين الطبقات منخفضة أي ذات لزوجة منخفضة مثل ( الماء – الكحول – الكيروسين )

- بعض السوائل تكون قابليتها للحركة والانسياب منخفضة وقدرتها على مقاومة حركة الأجسام فيها عالية يعني قوى الاحتكاك بين الطبقات كبيرة آي ذات لزوجة عالية مثل ( الزيت – العسل – الجليسرين ) .






تعريف اللزوجة :-

هي تلك الخاصية التي تتسبب في وجود مقاومة أو احتكاك بين طبقات المانع تعوق انزلاق بعضها فوق بعض .

سؤال هام :- أجب بنفسك وأعرض إجابتك.

مـا معني آن : لزوجة العسل > لزوجة الــماء .

علل : لزوجة الجليسرين اكبر من لزوجة الكيروسين .
تفسير خاص اللزوجة :- ( هام جدا )

1- نتصور كمية صغيرة من سائل محصورة بين لوحين مستويين السفلي ساكن ( 0 = V ) والعلوي يتحرك بسرعة قدرها ( V ) م/ث .
2- طبقة السائل الملاصقة للوح السفلي الساكن تبدو ساكنة ( 0 = V ) طبقة السائل الملاصقة للوح العلوي المتحرك تتحرك بنفس سرعة اللوح العلوي المتحرك ( V ) م/ث وباقي طبقات السائل بين اللوحين تتحرك بسرعة تتراوح من صفر إلى ( v ) م/ث . حيث تتزايد من اللوح الساكن إلى اللوح المتحرك .

أ- بسبب قوى الالتصاق بين جزيئات سطح اللوح السفلي وجزيئات طبقة السائل الملاصقة له . حيث تنشأ بينهما قوى احتكاك تعوق انسياب طبقة السائل هذه وتبدو ساكنة عديمة الحركة .
ب- لنفس السبب تتحرك الطبقة العليا للسائل بنفس سرعة اللوح العلوي .
ج:- توجد قوى شبيهه بقوى الاحتكاك بين كل طبقة من طبقات السائل والطبقة التي تعلوها – فتعوق انزلاق بعضها فوق بعض مما ينشأ عنه فرق نسبي في السرعة بين كل طبقة والتي تعلوها .
العوامل التي تعتمد عليها قوى الاحتكاك ( قوة اللزوجة ) بين الطبقات لكي تظل طبقة السائل الملاصقة للوح المتحرك متحركة بسرعة ثابتة يلزم إمدادها بقوة " F " مماسية لطبقة السائل تسمي قوة اللزوجة وتعتمد على :-

أ- مساحة وجه اللوح ( الطبقة المتحركة ) المتحرك ( A )م2
هل شاهد تم سباق التجديف ....... القارب الزوجي والفردي ( قارب به ..... عشرة أفراد ) زيادة مساحة قاعدة القارب تزيد من مساحة طبقة الماء الملاصقة لها فتزداد المقاومة مما يلزم زيادة القوة الحركة بزيادة عدد الأفراد.

ب- فرق السرعة بين طبقتين متتاليين ( V ) م/ث .
ج- المسافة العمودية بين طبقتين متتاليتين "d م"

من 1 ، 2 ، 3
حيث المقدار الثابت يسمي معامل اللزوجة يعتمد على نوع السائل ودرجة حرارته .
حيث η معامل اللزوجة .


هل شاهد تم قوارب التجديف في الرحلات النيلية لابد للمر اكبي دفعها بعيدا عن الشاطئ في بدء الرحلة حيث اللزوجة ( مقاومة الماء ) لحركة القارب كبيرة لصغر العمق وتقل المقاومة وسط النهر حيث يتم التجديف بسهولة وحركة القارب تزداد.

معامل اللزوجة:

هو القوة المماسية المؤثرة على وحدة المساحات من سطح سائل ينتج عنها فرق في السرعة بين طبقتين متتاليتين مقداره 1 م/ث المسافة العمودية بينهما 1م . ووحداته كجم . م¬-1 ث-1 = نيوتن . ث. م-2 = جول .ث م-3 = باسكال . ث .





تطبيقات لخاصية اللزوجة

1- التزييت والتشحيم :-
ينبغي تشحيم أو تزيت الآلات المعدنية من وقت لآخر حيث يؤدي إلى :-

أ- نقص كمية الحرارة المتولدة أثناء الاحتكاك.
ب- حماية الأجزاء من التآكل.

وإذا استخدم الماء وهو من السوائل المنخفضة اللزوجة فإنه سرعان ما ينساب بعيدا عن الأجزاء لضعف قوة التصاقه بها لذلك طبيعي أن تستخدم سوائل ذات لزوجة عالية حيث أنها بطيئة الانسياب وقدرتها على الالتصاق عالية وتظل ملتصقة رغم حركة الأجزاء الدائبة .
2- المركبات المتحركة :

توفير استهلاك الوقود في السيارة : بسبب لزوجة الهواء تعاني السيارة من مقاومة الهواء لها . التي تتناسب طرديا مع سرعة السيارة الصغيرة أو المتوسطة نسبيا وعندما تزداد سرعة السيارة عن حد معين (سرعات عالية ) تتناسب المقاومة طرديا مع مربع السرعة وهنا الشغل الكلي المبذول والمستمد من الوقود المستهلك يعمل معظمه ضد مقاومة الهواء للسيارة أثناء حركتها – لذلك يلجأ قائد السيارة الخبير إلى الحد من سرعتها لتوفير استهلاك الوقود .

3- في الطب . لقياس سرعة ترسيب الدم:

بسبب لزوجة الدم فإن كرات الدم تتحرك بسرعة نهائية تزداد بزيادة نصف قطرها وبقياس سرعة الترسيب يمكن للطبيب معرفة إذا كان حجم كرات الدم طبيعيا أم لا . وبذلك أخذ مؤشر عن الإصابة ببعض الأمراض :

1- زيادة سرعة الترسيب تعني زيادة الحجم ونصف القطر بسبب التصاق كرات الدم وهذا يعني الإصابة بالحمى الروماتزمية أو روماتزم القلب أو النقرس .

2- نقص سرعة الترسيب تعني نقص الحجم ونصف القطر بسبب تكسير كرات الدم وهذا يعني الإصابة بأمراض فقر الدم مثل الأنيميا – الغثيان – اليرقان .

هام جدا
كتلتان متساويتان من نفس المعدن أحداهما على شكل كره والأخرى مكعبة الشكل ألقيتا معا في مخبار عميق مملوء بالجليسرين أيهما تصل أولا ولماذا؟

الكرة تصل أولا لصغر مساحة السطح وبالتالي تقل مساحة سطح السائل الملاصقة لها وتقل مقاومة السائل لها فتزداد سرعتها عكس المكعب .

سقوط قطرات المطر بسرعة ثابتة .
بسبب قوة دفع الهواء لها وبسبب لزوجة الهواء تعاني من مقاومة الهواء لحركتها وبزيادة المقاومة هذه سوف تفقد القطرات سرعتها حتى تنعدم ثم تسقط بعد ذلك بفعل القصور الذاتي – سقوطا حرا . بسرعة ثابتة تحت تأثير الجاذبية الأرضية .

س/ ما معني أن :- سرعة ترسيب كرات الدم 15 مليمتر كل ساعة ؟

ج- يعني ذلك أن الإزاحة التي تقطعها كرات الدم الحمراء ضد الجاذبية الأرضية 15 مليمتر كل ساعة .

العلم والايمان


الرجوع الى أعلى الصفحة اذهب الى الأسفل

مُشاطرة هذه المقالة على: Excite BookmarksDiggRedditDel.icio.usGoogleLiveSlashdotNetscapeTechnoratiStumbleUponNewsvineFurlYahooSmarking

 
صلاحيات هذا المنتدى:
لاتستطيع الرد على المواضيع في هذا المنتدى