Υδροστατική: Ποια είναι η διαφορά μεταξύ της ισχυρής δύναμης και της δύναμης του Stoke που ενεργεί σε ένα σώμα που πέφτει;


Απάντηση 1:

Η φουσκωτή δύναμη, όπως πολύ σωστά περιγράφεται από το Midhul, οφείλεται στη μετατόπιση του ρευστού στο οποίο βυθίζεται ένα σώμα. Συνεπώς, μπορεί πάντα να υπολογιστεί με τον υπολογισμό του βάρους του εκτοπισμένου υγρού. Δηλαδή, προκύπτει λόγω της διαφοράς πίεσης.

Η δύναμη του stokes οφείλεται στην ιξώδη οπισθέλκουσα που προσφέρεται από το υγρό μέσο στο σώμα που πέφτει. Δεν είναι συντηρητικός.


Απάντηση 2:

Η αυξητική δύναμη οφείλεται στην μετατόπιση του υγρού από το πτώμα του σώματος. Γενικά προκύπτει λόγω της διαφοράς πίεσης κατά μήκος της κατεύθυνσης επιτάχυνσης λόγω της βαρύτητας. Η φουσκωτή δύναμη δεν έχει καμία σχέση με την κίνηση και θα ενεργούσε στο σώμα ακόμα κι αν ήταν σε ηρεμία (σαν ξύλο που κυλάει στο νερό).

Η δύναμη οπισθέλκουσας (καθοδηγούμενη από την εξίσωση stokes) από την άλλη πλευρά οφείλεται στο ιξώδες, το οποίο είναι ανάλογο με την τριβή και είναι disipative. Όταν ένα σώμα πέφτει, τείνει να τοποθετήσει τα σωματίδια υγρού κοντά στην επιφάνεια του σε κίνηση. Αυτή η κίνηση αντιστέκεται από το υπόλοιπο υγρό στο περιβάλλον. Είναι σαν το υγρό να είναι κατασκευασμένο από αγροτεμάχια που έχουν διαφορετικές ταχύτητες, οι οποίες ολισθαίνουν μεταξύ τους και διασπούν ενέργεια. Η δύναμη οπισθέλκουσας εξαρτάται σαφώς από την κίνηση δηλαδή την ταχύτητα, αλλά και από άλλους παράγοντες όπως το σχήμα της επιφάνειας.