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物体在空气中运动,会受到空气的阻力;物体在水中运动,会受到水的阻力。那么空气和水的阻力是怎样产生的?这和流体的粘滞性有关。
气体和液体统称为流体,任何流体在流动的时候都存在粘滞性,只是不同流体的粘滞性大小不同而已。在生活中,容易发现这样的现象:从瓶里往外倒水,比从瓶里往外倒油容易得多,而从瓶里往外倒油漆,就更加困难了。这说明油比水粘稠,油漆比油还要粘稠,越粘稠的液体,越不容易发生流动。
我们知道,和固体相比,气体和液体的形状可以随容器而变化,这是因为流体中的各层分子之间会发生相对滑动,从而造成总体形状上的变化。那么,粘稠的流体为什么不易发生流动呢?这是不同流体分子结构上的差异造成的。粘稠流体的分子结构,导致不同流层之间存在一种阻碍相对运动的阻力,称为“粘滞阻力”,又叫“内摩擦力”。正是这种“粘滞阻力”,影响了流体的正常流动。
流体的“粘滞阻力”无处不在。前面提到过的“空气阻力和水的阻力”,实际上都是流体的“粘滞阻力”在作怪。如果你有逆着大风骑自行车的经历,一定会对空气的“粘滞阻力”深有领教。为了减少这种阻力的影响,人们把小汽车做成流线型,把潜水艇做成类似海豚体型的梭形,大大减小了空气阻力对速度的限制。
当然,流体的“粘滞阻力”也并非一无是处。科学研究指出,如果没有空气的粘滞阻力,平时感到速度很小的雨滴,降落到地面时的速度将是惊人的,足以穿透1毫米厚的钢板!
人要是被这种速度的雨滴淋上,绝对会变成“蜂窝煤”的。如果没有空气的粘滞阻力,再小的流星,也会给地球带来极为严重的灾难。如果没有空气的粘滞阻力,跳水和跳伞等优美的运动项目都将无法存在。
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