Пояснення різниці між в'язкістю та плавучістю

В'язкість і плавучість - два фактори, які впливають на рідини, такі як рідини та гази. На перший погляд, терміни здаються дуже схожими, оскільки обидва, здається, змушують рідину протистояти будь-якому предмету, який проходить через неї. Насправді це неправда, оскільки обидва терміни насправді стосуються цілком конкретних сил, що діють як зовні, так і всередині. Варіації обох факторів змушують рідини та гази поводитися дуже по-різному.

Плавучість стосується специфічно висхідної сили, що діє рідиною або газом на занурений в неї предмет. Це головна сила, яка дозволяє об’єкту плавати. Однак плаваючий предмет повинен витіснити більшу масу води, ніж маса самого себе, щоб плавати. В іншому випадку сила виштовхування вгору буде недостатньо великою, щоб запобігти її зануренню. Це пов’язано з густиною води; наприклад, якщо вода більш щільна, важчий предмет повинен буде витіснити менше її, щоб утриматися на плаву, оскільки вода матиме більшу масу.

В'язкість просто визначається як опір рідини або газу текти. Чим менше нахилений газ або рідина, щоб текти, тим більш в'язким він є. В'язкість рідин і газів обумовлена ​​їх молекулярним складом; дуже в'язкі рідини або гази мають молекулярний склад, який викликає велике внутрішнє тертя під час руху. Це тертя, природно, протистоїть потоку. Рідини та гази з низьким внутрішнім тертям будуть протікати дуже легко. В'язкість відрізняється від плавучості тим, що вона описує внутрішні сили всередині речовини, а не висхідну силу, що діє речовиною на іншу речовину.

Хоча обидва фактори плавучості та в'язкості дозволять об'єкту плавати протягом обмеженого періоду часу, в'язкість не є ефективною для утримання об'єкта на плаву необмежений час. Коли предмет потрапляє в рідину, витіснювана ним рідина змушена стікати вниз в обидві сторони, поступаючись об’єкту. У надзвичайно в'язкій рідині цей потік буде сильно уповільнено, тобто предмет може деякий час сидіти на "витісненій" рідині, перш ніж потонути. Однак, незважаючи на те, що тертя уповільнює внутрішній рух, цей рух все одно відбувається повільно, але надійно, і об'єкт врешті-решт зануриться, якщо фактор є лише в'язкість.

Застосування тепла також по-різному впливає на плавучість і в'язкість. Нагрівання в’язкої речовини зменшить її в’язкість, оскільки молекули, що знаходяться всередині, набирають більше енергії і легше долають внутрішнє тертя. Вплив тепла на плавучість, однак, залежить від того, яка рідина чи газ нагріваються. Як правило, нагрівання рідини зменшує її щільність, зменшуючи її потенціал до плавучої сили, оскільки маса витісненої рідини на об'єм зменшується. Однак деякі рідини, включаючи воду, можуть збільшувати щільність при незначному нагріванні. Вода найбільш щільна при 39,2 градуса за Фаренгейтом, тому нагрівання води з 38 за Фаренгейтом до 39 за Фаренгейтом насправді збільшить її потенціал для плавучої сили.