Ορισμός της έννοιας των Ρευστών

Τί εννοούμε όταν λέμε  "Αυτό εδώ είναι ρευστό;" το άλλο "Είναι στερεό" ;

 Πολλές φορές όταν ενας μαθητής η φοιτητής μηχανολογίας μελετάει ροϊκά φαινόμενα παρατηρείται πολλές φορές να μην έχει προηγουμένως αποσαφηνίσει μέσα του κάποιες βασικές και απαραίτητες έννοιες της Μηχανική των Ρευστών. Και την έλλειψη αυτή" υποδομής" δυστυχώς την αντιλαμβάνεται όταν έχει ήδη "βουτήξει" στα βαθιά..ανακαλύπτωντας πως ξέχασε τη μάσκα του..

  Γι αυτό το λόγο αποφάσισα να παραθέσω μερικές έννοιες τις οποίες θεωρώ απαραίτητες και για τις οποίες έτυχε να έχω...όρεξη να γράψω...Δεν πρόκειτται να τηρήσω όμως κάποια σειρά  σε αυτό, καθώς γράφω επιστημονικό άρθρο δυστυχώς...

  Ελπίζω όμως αυτά τα μικρά κομματάκια γνώσης να φανούν χρήσιμο βοήθημα σε κάποιον που, ελλείψει βιβλίου, αναζήτησε κάποια λεξούλα στο διαδίκτυο και έπεσε πάνω σε αυτόν τον τοίχο. Ξεκινάω με εναν βασικό ορισμό..αυτόν του ρευστού..

  Ο όρος ρευστά γενικά περιέχει τα υγρά και τα αέρια. Τα ρευστά επίσης μπορεί να είναι ασυμπίεστα ή συμπιεστά. Στην πραγματικότητα κανένα ρευστό δεν είναι απόλυτα ασυμπίεστα. Για να διαβάσετε αναλυτικά και όμως να κατανοήσετε κάποια βασικά πράγματα πράγματα σχετικα με τα ασυμπίεστα και συμπιεστά ρευστά δείτε αυτό το άρθρο εδω.

  Ορισμός : Όπως ξέρουμε η ύλη που βλέπουμε γύρω μας υπάρχει σε μια ποικιλία μορφών, με ποικιλία ιδιοτήτων επίσης. Αυτό που κάνει όμως ενα ρευστό να ξεχωρίζει από οποιαδήποτε άλλη μορφή ύλης είναι η συμπεριφορά που παρουσιάζει κάτω από συνθήκες διατμησης.

( Διατμητική τάση τ= F/A )

  Έτσι λοιπόν μπορούμε να πούμε πως βάσει της συμπεριφοράς  αυτής "Ρευστό όνομάζουμε κάθε σώμα το οποίο υπο την επίδραση διατμητικών τάσεων, όσο μικρές και αν είναι αυτές, δεν είναι ικανό να παραμένει σε κατάσταση στατικής ισορροπίας" .

  Αυτός ο ορισμός ίσως προβλημάτισε μερικούς από σας καθώς σκέφτεσθε πως  πολλά σώματα μπορούν να παρουσιάσουν ιδιότητες ρευστού εάν σε αυτά ασκηθούν ιδιαίτερα έντονες, υψηλού μεγέθους καταπονήσεις διατμητικές. Πιθανότατα να σας ήρθε κατα νού κάποιο ρευστό που σε συνθήκες περιβάλλοντος παρουσιάζει τόσο υψηλό ιξώδες που να συμπεριφέρονται πιο πολύ  ως στερεά.  Μην προβληματίζεσθε, πάντα υπάρχουν κάποιες εξαιρετικές περιπτώσεις αλλά  ο παραπάνω ορισμός καλύπτει όλα τα συνηθισμένα ρευστά.

  Αν θεωρήσουμε δυο σώματα ενα στερεό (π.χ σε σχήμα κύβου)  και ένα υγρό  (π.χ ωερό μέσα σε μία λεκάνη ) και υποθέσουμε πως στην ελεύθερη επιφάνειά  τους ασκέιται μια εφαπτομενική δύναμη F τότε αυτή ασκεί μια διατμητική τάση  τ  ίση  με  τ=F/A .

  Αν αυτή η διατμητική τάση εφαρμοστεί στο στερεό σώμα τότε αυτό αλλάζει σχήμα η οποία γίνεται αντιληπτή από την γωνία που θα σχηματσουν οι πλευρές του σε σχεση με το επίπεδο στήριξης.

Αν η ίδια τάση όμως εφαρμοσθεί στο υγρό στοιχείο  τότε δεν παρατηρούμε κάποια σταθερή μεταβολή αλλά μια συνεχή παραμόρφωση της ροής για όσο διάστημα η τάση τ θα συνεχίσει να ασκείται.