さて,次元,が重要,と繰り返し発言していますが,前回の授業後の質問で,
なぜ,粘度の単位がPa・sなのですか?
と言われて,ちゃんと答えられませんでした.
いろいろと調べて,一応の結論に達しましたので,ここに記載します.
内容に関しては,ここ,を全面的に参考にさせていただきました.ありがとうございます.
さて,上図のようなモデルを考えましょう.
このある粘度を持つ厚みhの物体が上下の板で挟まれているとしましょう.
上の板をちからFでずらしていくと,速度vが発生したとします.
ここで,微小な厚み,dh,には,dv,という速度変化がつきます.
これは,どの位置でも変わらないので,
となります.
また,力を面積で割ったものが,ずり応力,となり,F/A,となります.
これら二つには以下の関係が成り立ちます.
これが,ニュートンの式,と呼ばれるもので,比例係数が,η,粘性係数,と呼ばれるものです.
式を変形すると次元は,
となります.