下列与牛顿内摩擦定律直接有关的因素是（ ）。

下列与牛顿内摩擦定律直接有关的因素是（ ）。

A 、剪应力和压强

B 、剪应力和剪切变形速度梯度

C 、剪应力和剪切变形

D 、剪应力和流速

参考答案:

【正确答案：B】

牛顿内摩擦定律适用的条件是

牛顿内摩擦定律适用的条件是牛顿流体,层流运动。

牛顿流体：任一点上的剪应力都同剪切变形速率呈线性函数关系的流体称为牛顿流体。

自然界中的牛顿流体：自然界中许多流体是牛顿流体。水、酒精等大多数纯液体、轻质油、低分子化合物溶液以及低速流动的气体等均为牛顿流体；高分子聚合物的浓溶液和悬浮液等一般为非牛顿流体。

牛顿粘性定律：

1、687年，I.牛顿 [2] 首先做了最简单的剪切流动实验。他的实验如图1所示。在平行平板之间充满粘性流体，平板间距为d，下板B静止不动，上板C以速度U在自己平面内等速平移。由于板上流体随平板一起运动，因此附在上板的流体速度为U，附在下板的流体速度为零。

牛顿内摩擦定律

根据内摩擦力（F）的性质，它与接触面积（A）和相对速度差（dv）成正比，而与垂直距离（dz）成反比，这一结论称为牛顿内摩擦定律（或黏滞定律），可表示为：

沉积学及古地理学教程（第二版）

式中：F为内摩擦力（N）；dv/dz为流速梯度（s-1）（沿垂直水流方向单位距离的流速变化值，也称剪切变形率）；A为接触面积（m2）；η为与流体种类、温度有关的系数，称为动力黏滞性系数（动力黏度）（Pa·s，又称泊）。

黏度的表示：相距1cm两流层的速度相差表示为1cm/s，则作用在1cm2上的黏滞力规定为流体的黏滞系数（单位为泊）。黏滞系数随温度的升高，液体的黏滞系数减小，而气体的黏滞系数升高（表3-1）。液氦流体最为稳定，其黏滞系数近于零。

表3-1 不同温度液体和气体黏滞系数的变化

运动液体中的摩擦力是液体分子间的动量交换和内聚作用的结果。液体随温度升高而黏性减小，是因为液体分子间的内聚力减小；气体的黏性主要是动量交换的影响，温度升高动量交换加剧，因此气体的黏性随温度升高而升高。

流体的黏滞系数随流体种类而变，也随压力和温度的变化而变化。对于水和空气，η随压力的变化不大，但受温度的影响明显，随着温度升高，水的η值呈降低趋势，而气体的η值呈增大变化。

上述内摩擦定律不是对所有的流体都能适用。凡是服从内摩擦定律的流体称作牛顿流体，即在温度不变的条件下，随着流速梯度（dv/dz）和剪切应力（τ）的变化，η值保持常数（图3-1中的A）。τ为黏滞切应力，代表单位面积上的内摩擦力。

图3-1 各种类型流体的黏滞系数（η）与剪切应力（τ）和流速梯度（dv/dz）之间关系

（据清华大学水力学教研组，1981）

沉积学及古地理学教程（第二版）

气体和分子结构简单的液体，如空气、水及油液等均属于牛顿流体，牵引流亦为牛顿流体。把不服从内摩擦定律的流体称为非牛顿流体，例如重力流、血液、高分子液体等均是非牛顿流体。牛顿流体的摩擦力（τ）与速度梯度（dv/dz）为线性关系，而非牛顿流体不是线性关系（图3-1）。

有的流体η值随剪切变形率的增加而减小或加大（图3-1中的C、D），分别称作假塑性流体和膨胀性流体。有的流体只有当切应力达到某一值（τ0）后才开始流动，如图3-1中的B，称作宾汉流体。重力流即属宾汉流体。

牛顿流体的牛顿粘性定律

牛顿内摩擦定律是对部分定常层流内摩擦力的定量计算式。满足该定律的流体称为牛顿流体。液体内摩擦力又称黏性力，在液体流动时呈现的这种性质称为黏性，度量黏性大小的物理量称为黏度。（牛顿粘性定律一般指牛顿内摩擦定律。）

考虑一种流体，它介于面积相等的两块大的平板之间，如图1-1，这两块平板处处以一很小的距离分隔开，该系统原先处于静止状态。假设让上面一块平板以恒定速度v在x方向上运动。

紧贴于运动平板下方的一薄层流体也以同一速度运动。当 不太大时，板间流体将形成稳定层流。靠近运动平板的液体比远离平板的液体具有较大的速度，且离平板越远的薄层，速度越小，至固定平板处，速度降为零。

速度按某种曲线规律连续变化。这种速度沿距离 的变化称为速度分布。设某一流层速度为 ，与其相邻流层速度为 ， 为其流速变化值，设流层间沿 轴距离差为 ，若两板间的距离很小，则两板间的流速变化无限接近线性，即可化为流速梯度 。

设F为流体各层间的内摩擦力，流体间接触面积为 。大量实验证明，流体的内摩擦力大小与流体性质有关，与流体速度变化梯度 和接触面积 成正比。

若将比例系数设为 。则各物理量关系满足此理论为牛顿内摩擦定律。

上式说明流体在流动过程中流体层间所产生的剪应力与法向速度梯度成正比，与压力无关。流体的这一规律与固体表面的摩擦力规律不同。

扩展资料：

适用条件

仅适用于层流流动，不适用于湍流流动；

仅适用于牛顿流体，不适用于非牛顿流体。

其它形式

工程学中常令г为单位面积上的内摩擦力，即摩擦应力（又称切应力），于是得到下式式中：τ为单位面积上的摩擦应力，也叫做剪应力，Pa或N/_；

说明：

F为相邻流体层间内摩擦力，N；

A为流体层接触面积，_；

μ为与流体性质相关的比例系数，通常称为动力黏性系数，或称动力粘度，Pa*s或kg/(m*s)。

du/dy为速度梯度。1/s

牛顿内摩擦定律又称黏性定律。

参考资料：百度百科-----牛顿内摩擦定律