श्यानता (Viscosity) क्या है? इसका कारण क्या है?

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(N/A) श्यानता तरल का वह गुण है जिसके कारण वह अपनी आसन्न परतों के बीच सापेक्ष गति का विरोध करता है।
श्यानता का कारण:
एक स्तरीय (laminar) प्रवाह में,तरल की किन्हीं दो क्रमिक परतों के बीच सापेक्ष वेग होता है। इस सापेक्ष गति के कारण,संपर्क में आने वाली परतों की सतह पर स्पर्शरेखीय रूप से एक प्रतिरोधी बल उत्पन्न होता है। इस आंतरिक घर्षण बल को श्यान बल (viscous force) कहा जाता है।
मान लीजिए कि दो समानांतर कांच की प्लेटों के बीच एक तरल (जैसे तेल) भरा है। निचली प्लेट स्थिर है,जबकि ऊपरी प्लेट को स्थिर प्लेट के सापेक्ष $v$ वेग से चलाया जाता है।
सतह के संपर्क में आने वाली तरल परत का वेग वही होता है जो उस सतह का होता है। अतः,ऊपरी प्लेट के संपर्क में आने वाली तरल परत $v$ वेग से चलती है और निचली (स्थिर) प्लेट के संपर्क में आने वाली परत का वेग शून्य होता है।
विभिन्न परतों का वेग नीचे से ऊपर की ओर समान रूप से बढ़ता है ($0$ से $v$ तक)।
तरल की किसी भी परत के लिए,ऊपरी परत उसे आगे खींचती है,जबकि निचली परत उसे पीछे खींचती है। इस परस्पर क्रिया के परिणामस्वरूप परतों के बीच एक प्रतिरोधी बल उत्पन्न होता है,जो श्यानता का कारण है।

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$a$ भुजा और $\rho$ घनत्व वाला एक घनाकार ब्लॉक एक स्थिर नत समतल पर नियत वेग $v$ से फिसल रहा है। समतल और ब्लॉक के बीच $t$ मोटाई की श्यान द्रव की एक पतली परत है। तो पतली परत का श्यानता गुणांक क्या होगा?

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एक बड़े टैंक में एक चिपचिपे (viscous) तरल पर तैरती एक पतली वर्गाकार प्लेट पर विचार करें। टैंक में तरल की ऊंचाई $h$,टैंक की चौड़ाई से बहुत कम है। तैरती हुई प्लेट को $u_0$ के स्थिर वेग से क्षैतिज रूप से खींचा जाता है। निम्नलिखित में से कौन सा/से कथन सत्य है/हैं?
$(A)$ प्लेट पर तरल का प्रतिरोधक बल $h$ के व्युत्क्रमानुपाती होता है
$(B)$ प्लेट पर तरल का प्रतिरोधक बल प्लेट के क्षेत्रफल से स्वतंत्र होता है
$(C)$ टैंक के फर्श पर स्पर्शरेखीय (shear) प्रतिबल $u_0$ के साथ बढ़ता है
$(D)$ प्लेट पर स्पर्शरेखीय (shear) प्रतिबल तरल की श्यानता (viscosity) $\eta$ के साथ रैखिक रूप से बदलता है

एक अच्छे लुब्रिकेंट (स्नेहक) में क्या होना चाहिए?

$0.1 \; m$ भुजा वाली एक वर्गाकार प्लेट दूसरी प्लेट के समानांतर $0.1 \; m/s$ के वेग से चलती है, दोनों प्लेटें पानी में डूबी हुई हैं। यदि श्यान बल $0.002 \; N$ है और श्यानता गुणांक $0.01 \; \text{poise}$ है, तो प्लेटों के बीच की दूरी $m$ में क्या है?

$10 \, cm^2$ क्षेत्रफल वाली एक समतल प्लेट को ग्लिसरीन की $1 \, mm$ मोटी परत द्वारा एक बड़ी प्लेट से अलग किया गया है। यदि ग्लिसरीन का श्यानता गुणांक $20 \, \text{poise}$ है, तो प्लेट को $1 \, cm/s$ के वेग से गतिमान रखने के लिए आवश्यक बल .......... $dyne$ है।

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