1-Amaliy mashg’ulot. Biomexanika va bioakustika. Mexanik ish, energiya va quvvat Muskul mexanikasi

Suyuqliklar mexanikasi, termodinamika qonunlari


Suyuqliklar yopishqoqlik koeffitsiyentini o’lchash usullari
Yopishqoqlik deb real suyuqliklar bir qatlamining boshqa qatlam harakatiga to‘sqinlik qilish qobiliyatiga aytiladi. Bir qatlamning ikkinchi qatlamga nisbatan harakatida sirtga urinma yo‘nalgan ichki kuchlar yuzaga keladi. Bu kuchlar qatlamlar tegib turgan yuzaga va tezlik gradiyentiga to'g'ri proporsionaldir, ya'ni

Bunda ɳ — suyuqlik tabiatiga bog’liq bo’lgan kattalik bo’lib, dinamik yopishqoqlik yoki yopishqoqlik koeffitsiyenti deyiladi. Yopishqoqlik koeffitsiyentining o’lchov birligi Paskal sekund bo’lib, bu laminar oqim uchun tezlik gradiyenti 1 m² yuzada 1 m /s ga o‘zgaradigan va 1 m² yuzasida 1 N kuch hosil bo’ladigan modda dinamik yopishqoqligiga teng.
Yopishqoqlik qanchalik katta bo’lsa, unda shuncha katta ichki ishqalanish kuchlari yuzaga keladi.Yopishqoqlik haroratga bog’liq bo’lib, suyuqlik va gazlar uchun turlichadir. Suyuqliklar u ch u n harorat oshganda 77 kamayadi, gazlarda esa teskari holat yuz beradi. Suyuqlik yopishqoqlik koeffitsiyentini aniqlash katta ahamiyatga ega bo’lib, bir qancha usullari mavjud. Biz Puazeyl usulini qarab chiqamiz. Bu usulda suyuqlik kichik kapillarda oqib o’tish vaqti aniqlanadi va formula yordamida yopishqoqlik koeffitsiyenti aniqlanadi. Suyuqlik yoki gazning nay orqali o’tishi uchun ma’lum bosimlar farqi bo’lishi zarur. Suyuqlik hajmi Қ nay uzunligi I, uchlaridagi bosimlar farqi AP va т suyuqlikning oqib o ‘tish vaqti orasidagi bog‘lanish Puazeyl formulasi bilan ifodalanadi:

Bunda r - nay radiusi. (3.3) ifoda yordamida yopishqoqlikni aniqlash uchun oqim laminar bo'lishi kerak. Turbulent oqim uchun Puazeyl formulasi o‘rinli emas. Odatdagi hollarda oqim laminar bo'lishi uchun nay diametri kichik bo'lishi zarur. Ko'pchilik viskozimetrlarda etalon suyuqlik sifatida suv olinadi va uning oqib o'tish vaqti va kinematik yopishqoqligi viskozimetr doimiysi sifatida beriladi. Shu sababli faqat noma’lum suyuqlik oqib o'tish vaqtini aniqlash bilan yopishqoqlikni o'lchash mumkin.
Suyuqliklar yopishqoqligi unda boshqa moddalar eritilganda yoki dispersiyalangan holda bo'lganda o'zgaradi. Bundan tashqari, toza erituvchilardan farq qilgan holda, suspenziyalar va eritmalar yopishqoqligi oqimdagi tezlik gradiyentlariga bog'liq bo'ladi. Bu holda Nyuton suyuqliklari haqida gap boradi. Nonyutoncha holatga siljish kuchlanishi tufayli vujudga keladigan zarralar vaziyatining o‘zgarishi, agregatsiyasi va deformatsiyasi jarayonlari olib keladi.

Biologik suyuqliklar uchun tezlik gradiyenti o'sishining katta oralig‘ida yopishqoqlikning uzluksiz kamayishi kuzatiladi. Bunga zarrachalar vaziyatining o‘zgarishi va deformatsiyasi sababchi bo’ladi.
Sutemizuvchilar, jumladan, odam qoni qon hujayralarining plazmadagi suspenziyasidan iborat. Qon plazmasining katta tomirlardan o‘tishida Nyuton xossalariga ega suyuqlik, deb qarash mumkin. Bo‘g’inlar orasida moylash vazifasini bajaruvchi - sinovial suyuqliklarning yopishqoqlik asoslarini o‘rganish katta ahamiyatga egadir. Bo‘g‘inda suyaklar qalinligi 0,2 - 0,5 mm bo‘lgan sinovial suyuqlikning ingichka qatlami mavjud. Bo‘g'in xaltasi sinovial suyuqlikni bo‘g‘inda ushlab turadi va bo‘g‘in yuklanishda ma’lum miqdorda ichki bosimga qarshilik ko'rsatadi.
Bo‘g‘in boshi bo‘g‘in chuqurchasida sinovial suyuqlikda yopishqoqlik toza suvnikidan 10-60 marta katta bo'ladi. Natijada uning bo'g'indan sizib chiqishi qiyinlashadi.