Vysvetlenie rozdielu medzi viskozitou a vztlakom

Viskozita a vztlak sú dva faktory, ktoré ovplyvňujú kvapaliny, ako sú kvapaliny a plyny. Na prvý pohľad sa pojmy zdajú byť veľmi podobné, pretože sa zdá, že obidve látky vytvárajú tekutinu odolnú voči všetkým predmetom, ktoré ňou prechádzajú. To je v skutočnosti nepravdivé, pretože oba pojmy v skutočnosti označujú veľmi konkrétne sily pôsobiace buď navonok, alebo dovnútra. Rozdiely v oboch faktoroch spôsobujú, že sa kvapaliny a plyny správajú veľmi odlišne.

Vztlak sa vzťahuje na špecificky vzostupnú silu vyvíjanú kvapalinou alebo plynom na predmet ponorený do nej. Toto je hlavná sila, ktorá umožňuje objektu plávať. Aby plávajúci predmet mohol plávať, musí vytesniť väčšie množstvo vody ako je jeho samotné množstvo. V opačnom prípade nebude vztlaková sila smerom hore dostatočne veľká na to, aby sa zabránilo jej potopeniu. To súvisí s hustotou vody; napríklad ak je voda hustejšia, ťažší predmet bude musieť premiestniť menšie množstvo, aby zostal na hladine, pretože voda bude mať väčšiu hmotnosť.

Viskozita je jednoducho definovaná ako odpor kvapaliny alebo plynu proti prúdeniu. Čím menej je plyn alebo kvapalina naklonená, tým je viskóznejšia. Viskozita v kvapalinách a plynoch je spôsobená ich molekulárnym zložením; veľmi viskózne kvapaliny alebo plyny majú molekulárne zloženie, ktoré pri ich pohybe spôsobuje veľké vnútorné trenie. Toto trenie prirodzene odoláva prúdeniu. Kvapaliny a plyny s nízkym vnútorným trením budú prúdiť veľmi ľahko. Viskozita sa líši od vztlaku v tom, že popisuje vnútorné sily v látke, a nie vzostupnú silu vyvíjanú látkou na inú látku.

Aj keď obidva faktory vztlaku a viskozita umožnia objektu plávať po obmedzenú dobu, viskozita nie je účinná pri udržiavaní objektu nad vodou na neurčito. Keď predmet vstúpi do kvapaliny, kvapalina, ktorú premiestni, je nútená tiecť dole na obidve strany a uvoľniť tak cestu predmetu. V extrémne viskóznej kvapaline bude tento tok veľmi spomalený, čo znamená, že predmet môže niekedy ležať na vrchu „vytlačenej“ kvapaliny ešte predtým, ako sa ponorí. Avšak aj keď trenie spomaľuje vnútorný pohyb, tento pohyb stále prebieha pomaly, ale isto a objekt sa nakoniec potopí, ak je faktorom iba viskozita.

Aplikácia tepla tiež inak ovplyvňuje vztlak a viskozitu. Zahrievanie viskóznej látky zníži jej viskozitu, pretože molekuly v nej získavajú viac energie a sú ľahšie schopné prekonať vnútorné trenie. Účinok, ktorý má teplo na vztlak, však závisí od toho, aký druh kvapaliny alebo plynu sa ohrieva. Všeobecne zahrievanie kvapaliny znižuje jej hustotu a znižuje jej potenciál vyvíjať vztlakovú silu, pretože klesá hmotnosť vytlačenej kvapaliny na objem. Niektoré kvapaliny, vrátane vody, však môžu pri miernom zahriatí zvýšiť hustotu. Voda je najhustejšia pri 39,2 stupňov Fahrenheita, takže ohrev vody z 38 Fahrenheit na 39 Fahrenheit skutočne zvýši jej potenciál pre vztlak.