소개글
"뉴턴의 점성법칙"에 대한 내용입니다.
목차
1. 뉴턴의 점성법칙
1.1. 유체역학의 정의와 점성에 대한 개념
1.2. 뉴턴의 점성법칙
1.2.1. 개요
1.2.2. 전단응력
1.2.3. 점성계수
1.2.4. 동점성계수
1.2.5. 층류유동
1.2.6. 난류운동(난류)
1.2.7. 점성법칙 식
1.3. 표면장력
1.4. 모세관 현상
2. 참고 문헌
본문내용
1. 뉴턴의 점성법칙
1.1. 유체역학의 정의와 점성에 대한 개념
유체역학은 정지하거나 움직이고 있는 유체의 특성과 유체와 고체 또는 다른 유체의 경계면에서 상호작용을 연구하는 학문이다. 변형을 수반하는 운동을 유체의 흐름이라고 정의하며, 이 흐름을 역학적으로 해석하는 것이 유체역학의 목적이다. 유체역학은 유체정역학과 유체동역학으로 구분할 수 있는데, 전자는 유체의 정적인 특성을 다루고 후자는 유체의 운동 특성을 다룬다.
유체는 고체와 달리 일정한 형태를 지니고 있지 않으며, 외부에 작용하는 힘에 따라 계속해서 변형이 일어나는 물질이다. 이러한 유체의 특성으로 인하여 유체 내부에는 점성이라는 물리량이 존재한다. 점성은 유체의 흐름에 대한 저항을 의미하며, 내부 마찰력으로 해석할 수 있다. 운동하는 유체 내부에서 서로 다른 속도로 흐르는 층 사이에는 전단응력이 발생하게 되는데, 이러한 전단응력이 점성에 의해 발생하는 것이다.
즉, 유체역학에서의 점성은 유체 내부의 유동을 방해하는 힘으로 작용하며, 유체의 운동 특성을 이해하고 예측하는 데 중요한 물리량이라 할 수 있다. 따라서 유체역학에서는 점성의 개념을 이해하고, 점성으로 인한 유체의 거동을 규명하는 것이 매우 중요한 과제라고 볼 수 있다.
1.2. 뉴턴의 점성법칙
1.2.1. 개요
평행하게 흐르는 유체 내부에는 그 흐름을 방해하는 점성이 있다. 뉴턴의 점성법칙은 그 유체의 흐름에 평행하게 작용하는 전단응력이 유체의 속도의 수직 방향 높이에 대한 변화량에 비례한다는 법칙이다. 물질을 상태에 따라 간단하게 구분하면 고체, 액체, 기체로 분류할 수 있다. 같은 물질이라도 어떤 상태인가에 따라 외부의 힘에 대한 반응이 다르다. 고체의 경우 힘을 가하면 어느 정도까지 가역적인 변형이 일어나다가 특정한 힘을 넘어가면 비가역적인 변형이 일어나 더 이상 힘을 가하지 않아도 원래 상태로 돌아오지 않는다. 액체나 기체의 경우 고정된 형태란 없으며 힘이 지속적으로 가해지는 한 형태 변형이 계속해서 일어난다. 이러한 고체와 구별되는 특징으로 액체와 기체는 정해진 형태 없이 계속 흐른다고 해서 유체라고 한다. 이 유체를 이루는 입자들 사이 상호작용의 세기에 따라 흐름(변형)에 대한 저항의 정도가 다르다. 예를 들어 같은 부피의 물과 기름을 비스듬한 평면에 흘려보냈을 때, 두 유체가 흘러내려가는 속도는 매우 다르다. 이러한 유체의 흐름(변형)에...
참고 자료
물리학백과
한국물리학회, [물리학/화학] 뉴턴의 점성 법칙(Newton's law of viscosity)
소방유체역학 강의자료
물백과사전, My Water, 점성법칙, https://url.kr/npvw22
김동우, [기계설비 유체역학①] 유체역학의 발달 과정, 기계설비신문, 2024.1.22.,
https://url.kr/qrpl96
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