Vysvětlení rozdílu mezi viskozitou a vztlakem

Viskozita a vztlak jsou dva faktory, které ovlivňují kapaliny, jako jsou kapaliny a plyny. Na první pohled se termíny zdají být velmi podobné, protože se zdá, že tekutina odolává jakémukoli předmětu, který jím prochází. To je ve skutečnosti nepravdivé, protože oba pojmy ve skutečnosti odkazují na velmi specifické síly vyvíjené buď navenek, nebo dovnitř. Rozdíly v obou faktorech způsobují, že se kapaliny a plyny chovají velmi odlišně.

Vztlak označuje specificky vzestupnou sílu vyvíjenou kapalinou nebo plynem na předmět ponořený v něm. Toto je hlavní síla, která umožňuje objektu plavat. Aby se plovoucí předmět vznášel, musí přemístit větší množství vody než je jeho hmotnost. V opačném případě nebude vzestupná síla dostatečně velká, aby zabránila jejímu potopení. To souvisí s hustotou vody; například pokud je voda hustší, těžší předmět bude muset přemístit méně, aby zůstal na vodě, protože voda bude mít větší hmotnost.

Viskozita je jednoduše definována jako odpor kapaliny nebo plynu proti proudění. Čím méně má plyn nebo kapalina sklon k proudění, tím je viskóznější. Viskozita v kapalinách a plynech je způsobena jejich molekulárním složením; velmi viskózní kapaliny nebo plyny mají molekulární složení, které při pohybu způsobuje velké vnitřní tření. Toto tření přirozeně odolává toku. Kapaliny a plyny s nízkým vnitřním třením budou proudit velmi snadno. Viskozita se liší od vztlaku v tom, že popisuje vnitřní síly v látce, spíše než vzestupná síla vyvíjená látkou na jinou látku.

Zatímco oba faktory vztlaku a viskozity umožní objektu plavat po omezenou dobu, viskozita není účinná při udržování objektu nad vodou na neurčito. Když objekt vstoupí do kapaliny, kapalina, kterou přemístí, je nucena proudit dolů na obě strany, čímž uvolní cestu objektu. V extrémně viskózní kapalině bude tento tok značně zpomalen, což znamená, že předmět může nějakou dobu sedět na vrcholu „vytlačené“ kapaliny, než se ponoří. Avšak i když tření zpomaluje vnitřní pohyb, tento pohyb stále probíhá pomalu, ale jistě a objekt se nakonec potopí, pokud je faktorem samotná viskozita.

Použití tepla také různě ovlivňuje vztlak a viskozitu. Zahřívání viskózní látky sníží její viskozitu, protože molekuly uvnitř získávají více energie a jsou schopny snáze překonat vnitřní tření. Účinek, který má teplo na vztlak, však závisí na tom, jaký druh kapaliny nebo plynu se ohřívá. Obecně zahřívání kapaliny snižuje její hustotu a snižuje její potenciál vyvinout vztlakovou sílu, protože klesá hmotnost vytlačené kapaliny na objem. Některé kapaliny, včetně vody, však mohou při mírném zahřátí zvýšit hustotu. Voda je nejhustší při 39,2 stupních Fahrenheita, takže ohřev vody z 38 Fahrenheitů na 39 Fahrenheitů ve skutečnosti zvýší její potenciál vztlakové síly.