Fricción en un fluido

cuando un objeto se mueve en un fluido (aire, por ejemplo), el aire resistirá el movimiento del objeto: las moléculas del aire chocarán con la superficie del objeto (sin condición de deslizamiento) y entonces tendremos muchas capas de fluido "sobre " la superficie del objeto debido a la viscosidad del fluido. Mi pregunta es: ¿son las capas responsables de la fricción entre el aire y el sólido o son solo las moléculas que chocan en la superficie del objeto o ambos?

Muy pocas moléculas chocan realmente con el objeto. A alta velocidad, uno de los efectos es que el fluido tiene que ser empujado fuera del camino. Por lo tanto, los fluidos tienen que cambiar de dirección para fluir alrededor del objeto y dado que TODOS los fluidos tienen masa, eso significa que las fuerzas de inercia deben superarse ( F = metro a ) y hay que trabajar. A bajas velocidades, la fricción de inercia juega un papel menor y la resistencia es principalmente viscosa. ver en.wikipedia.org/wiki/Reynolds_number
¿Consideras que las capas están formadas por algo más que moléculas de aire? de lo contrario no entiendo tu pregunta. La fricción en los fluidos es causada por moléculas que chocan con otras moléculas, ya sea que golpeen moléculas en una superficie sólida o entre sí en capas. Claramente, las moléculas que golpean el sólido son la causa de la fricción que se transfiere a través de las capas por la viscosidad; si tuviera que eliminar todos los sólidos en un dominio de flujo homogéneo, por definición, no hay fricción entre las capas porque no hay gradientes de velocidad.

Respuestas (1)

Intenté comentar sobre la pregunta, necesito 50 repeticiones. (¿¿por qué??)

Creo que a lo que te refieres es a la viscosidad en flujo laminar. Si mal no recuerdo, el flujo no laminar es una condición previa para la turbulencia, pero creo que puede tener una viscosidad que no sea turbulenta.

¿Es esta la dirección que tenías en mente?

EDITAR:

  1. Las moléculas de fluido lejos del objeto no sentirán nada.
  2. Las moléculas de fluido en el camino del objeto serán empujadas a un lado (y ejercerán una fuerza igual y opuesta sobre el objeto).
  3. A medida que las moléculas de fluido se apartan, entran en interacción con el fluido cercano a la trayectoria del objeto y se producen interacciones secundarias.

Así que creo que la respuesta a tu pregunta es: Ambos. Las partículas que no están en el camino del objeto lo afectan indirectamente, haciendo que las moléculas que se encuentran directamente en su camino escapen con menos rapidez. Imagine cómo la densidad del fluido y la masa molecular afectarán la situación.

No, solo pregunto quién es responsable de la fricción en un sólido que fluye dentro de un fluido: ¿Son las moléculas que chocan en la superficie del objeto (condiciones antideslizantes) o son las capas sobre la superficie del objeto o ambos? Solo pregunto porque si la respuesta es cómo las capas sobre la superficie aplican fuerza (fricción) sobre la superficie del objeto.
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