ЯВЛЕНИЯ ПЕРЕНОСА
В результате хаотического движения молекул и соударений между ними происходят непрерывные изменения их скоростей и энергий в веществе. Если в веществе существует пространственная неоднородность плотности, температуры или скорости упорядоченного движения отдельных слоев вещества, то на беспорядочное тепловое движение молекул вещества накладывается упорядоченное движение, которое ведет к выравниванию этих неоднородностей. Эти явления называются явлениями переноса.
Таким образом, явления переноса – это группа явлений, обусловленных хаотическим тепловым движением молекул и приводящих к направленному переносу энергии (теплопроводность), количества движения (внутреннее трение) или массы (диффузия). Во всех трех явлениях имеется много общего, а именно в среде происходит направленный перенос какой-либо физической величины (энергии, количества движения, массы) из одной части вещества в другую до тех пор, пока данная величина не распределится равномерно по всему объему.
Явление внутреннего трения (вязкости) наблюдается в телах при всех агрегатных состояниях, но большое практическое значение это явление имеет для жидкостей и газов.
При движении жидкости или газа между слоями возникают силы внутреннего трения, действующие таким образом, чтобы уравнять скорости всех слоев. Возникновение этих сил объясняется тем, что слои, движущиеся с разными скоростями, обмениваются молекулами. Молекулы из более быстрого слоя передают более медленному слою некоторое количество движения, что приводит к торможению быстрого слоя. Молекулы из более медленного слоя получают в быстром слое некоторое количество движения.
Таким образом, внутреннее трение обусловлено переносом количества движения (импульса) 
молекулами вещества, которые переходят из слоя в слой. При этом возникают силы трения между слоями газа или жидкости, перемещающимися параллельно друг другу с различными скоростями.
В случае движения шарика в вязкой жидкости происходит следующее. При опускании шарика в жидкость, на него налипает слой жидкости. Это происходит потому, что силы взаимодействия между молекулами шарика и молекулами жидкости больше, чем силы взаимодействия между молекулами внутри жидкости. Когда шарик начинает двигаться вниз, налипший на него слой жидкости движется вместе с ним и каждая из молекул этого слоя приобретает импульс (количество движения ) mv направленного движения, где v– скорость шарика. В ходе движения шарика некоторые из молекул жидкости отрываются от налипшего на шарик слоя, а другие молекулы из окружающей жидкости занимают их место. Каждая молекула, оторвавшаяся от слоя жидкости движущегося вместе с шариком, уносит с собой импульс mv направленного движения. Этот импульс посредством столкновений, передается молекулам окружающей шарик жидкости. В результате жидкость сама начинает двигаться в ту же сторону, что и шарик, т. е. приобретает импульс направленного движения.
Поскольку наибольшее количество импульса направленного движения приобретают ближайшие к шарику слои жидкости, они имеют наибольшую скорость (рис.1). Согласно второму закону Ньютона
Так как импульс направленного движения шарика уменьшается со временем, вследствие того, что он уносится молекулами, то производная 
будет отрицательной. Уменьшение импульса направленного движения шарика со временем может рассматриваться как результат действия некоторой силы
Знак минус означает, что эта сила направлена противоположно скорости. Эта сила и называется силой внутреннего трения.
|
|
|
|
Сила внутреннего трения 
пропорциональна величине площади соприкосновения движущихся слоев 
, градиенту скорости 
движения слоев, коэффициенту пропорциональности 
, который называется коэффициентом вязкости (закон Ньютона)
|
|
(2)
Градиентом скорости называется изменение скорости 
на единицу длины 
в направлении, перпендикулярном скорости движения слоев (рис. 3).
|
Знак «минус» в формуле Ньютона показывает, что сила направлена противоположно изменению скорости.
