Výpočet: Meranie dynamického koeficientu vnútorného trenia kvapalín stokesovou metódou

O ideálnej kvapaline predpokladáme, že je dokonale nestlačiteľná (súčiniteľ objemovej stlačiteľnosti je nulový) a že sa pri jej prúdení neuplatňuje vnútorné trenie (súčiniteľ vnútorného trenia je nulový). Rýchlosť prúdenia takejto kvapaliny je v potrubí vo všetkých miestach rovnaká. Pri prúdení reálnej kvapaliny avšak aj zo skúsenosti vieme, že rýchlosť sa mení, napr. v rieke je rýchlosť prúdenia najväčšia v strede koryta a pri krajoch je voda v pokoji.

Dve susedné vrstvy reálnej kvapaliny pohybujúce sa rôznymi rýchlosťami pôsobia na seba trecou silou, ktorá vyvoláva tangenciálne napätie.

Princíp prúdenia reálnej kvapaliny je pomerne jednoduchý. Kvapalinu si rozdelíme na tenké vrstvy, o ktorých budeme predpokladať, že prúdenie v rámci danej vrstvy má rovnakú rýchlosť. Na okrajoch potrubia, alebo na brehu rieky, prúdiaca kvapalina sa trie o breh, čím na ňu pôsobí trecia sila. Tá ju brzdí a tak vrstva má menšiu rýchlosť akú by mala v ideálnom prípade. Súčasne ale rôzne vrstvy sa trú o seba navzájom, preto spomaľovanie funguje aj smerom do stredu prúdiacej kvapaliny. Trenie je tým väčšie, čím je väčší rozdiel medzi rýchlosťami susedných vrstiev. Viskozita je konštanta úmernosti. Čím je kvapalina viskóznejšia, teda má väčšiu viskozitu, tým väčšie je trenie a tak rýchlosť smerom k brehu klesá rýchlejšie.
...