Conţinut
Viscozitatea și flotabilitatea sunt doi factori care afectează fluidele, cum ar fi lichidele și gazele. La prima vedere, termenii par a fi foarte similari, deoarece ambii par să facă un fluid să reziste la orice obiect care trece prin el. Acest lucru este de fapt neadevărat, deoarece ambii termeni se referă de fapt la forțe foarte specifice exercitate fie spre exterior, fie spre interior. Variațiile la ambii factori fac ca lichidele și gazele să se comporte foarte diferit.
Plutire
Flotabilitatea se referă la forța specifică ascendentă exercitată de un lichid sau gaz asupra unui obiect imersat în el. Aceasta este forța principală care permite plutirii unui obiect. Cu toate acestea, un obiect plutitor trebuie să înlocuiască o masă mai mare de apă decât masa în sine pentru a pluti. În caz contrar, forța flotantă ascendentă nu va fi suficient de mare pentru a împiedica să se scufunde. Aceasta este legată de densitatea apei; de exemplu, dacă apa este mai densă, un obiect mai greu va trebui să se deplaseze mai puțin din ea pentru a rămâne la suprafață, deoarece apa va avea o masă mai mare.
Viscozitate
Vâscozitatea este definită pur și simplu ca rezistența unui lichid sau a unui gaz să curgă. Cu cât este mai puțin înclinat gazul sau lichidul, atunci cu atât este mai vâscos. Vâscozitatea lichidelor și gazelor este cauzată de machiajul lor molecular; lichidele sau gazele foarte vâscoase au machiaje moleculare care provoacă o mare frecare internă atunci când se mișcă. Această frecare rezistă în mod natural la curgere. Lichidele și gazele cu frecare internă scăzută vor curge foarte ușor. Viscozitatea este diferită de flotabilitatea, deoarece descrie forțele interne ale unei substanțe, mai degrabă decât o forță ascendentă exercitată de o substanță asupra altei substanțe.
Plutirea și scufundarea
Deși ambii factori de flotabilitate și vâscozitate vor permite unui obiect să plutească pentru o perioadă limitată de timp, vâscozitatea nu este eficientă pentru a menține la suprafață un obiect la nesfârșit. Când un obiect intră într-un lichid, lichidul pe care îl deplasează este forțat să curgă în jos în ambele părți, făcând loc obiectului. Într-un lichid extrem de vâscos, acest flux va fi mult decelerați, ceea ce înseamnă că obiectul se poate așeza deasupra lichidului „deplasat” pentru ceva timp înainte de scufundare. Cu toate acestea, chiar dacă frecarea decelerează mișcarea internă, această mișcare se desfășoară încet, dar sigur, iar obiectul se va scufunda dacă vâscozitatea este un factor.
Efectul căldurii
Aplicarea căldurii afectează diferit flotabilitatea și vâscozitatea. Încălzirea unei substanțe vâscoase își va reduce vâscozitatea, deoarece moleculele din interior câștigă mai multă energie și sunt capabile să depășească frecarea internă mai ușor. Efectul pe care căldura îl are asupra flotabilității depinde totuși de ce fel de lichid sau gaz este încălzit. În general, încălzirea unui lichid își reduce densitatea, scăzând potențialul său de a exercita forța flotantă, deoarece masa lichidului deplasat pe volum scade. Cu toate acestea, unele lichide, inclusiv apa, pot crește densitatea atunci când sunt încălzite ușor. Apa este cea mai densă la 39,2 grade Fahrenheit, astfel încât încălzirea apei de la 38 Fahrenheit la 39 Fahrenheit va crește potențialul forței flotante.