Mnato dhidi ya Mnato wa Kinematic | Mnato wa Nguvu, Mnato Kabisa
Mnato ni kigezo muhimu sana kinachojadiliwa katika mechanics ya maji. Mnato na mnato wa kinematic una matumizi mbalimbali katika nyanja kama vile mienendo ya maji, mechanics ya maji, aerodynamics, kemia na hata sayansi ya matibabu. Uelewa mzuri katika dhana za mnato na mnato wa kinematic unahitajika ili kuwa bora katika nyanja zilizotajwa hapo juu. Katika makala haya, tutajadili mnato na mnato wa kinematic ni nini, ufafanuzi wao, matumizi ya mnato na mnato wa kinematic, kufanana na mwishowe tofauti kati ya mnato wa kinematic na mnato.
Mnato
Mnato unafafanuliwa kuwa kipimo cha ukinzani wa kiowevu, ambacho kinaharibika kutokana na mkazo wa kunyoa au mkazo wa mkazo. Kwa maneno ya kawaida zaidi, mnato ni "msuguano wa ndani" wa maji. Pia inajulikana kama unene wa kioevu. Mnato ni msuguano tu kati ya tabaka mbili za maji wakati tabaka mbili zinasogea kuhusiana na kila mmoja. Sir Isaac Newton alikuwa mwanzilishi katika mechanics ya maji. Alikadiria kwamba, kwa giligili ya Newtonian, mkazo wa kukatwa kati ya tabaka ni sawia na upinde rangi wa kasi katika mwelekeo unaoelekea kwenye tabaka. Uwiano wa mara kwa mara (sababu ya uwiano) inayotumiwa hapa ni mnato wa maji. Mnato kawaida huonyeshwa na herufi ya Kiyunani "µ". Mnato wa maji unaweza kupimwa kwa kutumia Viscometers na Rheometers. Vipimo vya mnato ni Pascal-seconds au Nm-2s. Mfumo wa cgs hutumia kitengo cha "poise", kilichoitwa baada ya Jean Louis Marie Poiseuille, kupima viscosity. Mnato wa maji pia unaweza kupimwa kwa majaribio kadhaa. Mnato wa maji hutegemea joto. Mnato hupungua kadri halijoto inavyoongezeka.
τ=μ (∂u/∂y)
Milingano ya mnato na miundo ni changamano sana kwa vimiminika visivyo vya Newton. Kuna aina mbili kuu za mnato. Wao ni yaani mnato wa nguvu na mnato wa kinematic. Mnato wa nguvu pia hujulikana kama mnato kabisa. Mnato unaobadilika ni kipimo cha jumla cha mnato kinachotumiwa katika hesabu nyingi. Hii inaonyeshwa na ama µ au ɳ. Kitengo cha SI cha mnato wa nguvu ni sekunde za Pascal. Ikiwa maji yenye mnato wa sekunde 1 za Pascal huwekwa kati ya sahani mbili na sahani moja inasukumwa kando na mkazo wa shear wa 1 Pascal, husogea umbali sawa na unene wa safu kati ya sahani katika sekunde 1.
Mnato wa Kinematic
Katika baadhi ya matukio, nguvu isiyopungua ya giligili pia ni muhimu kwa kuzingatia kipimo cha mnato. Nguvu isiyo na nguvu ya maji inategemea wiani wa maji. Kwa hiyo, neno jipya linaloitwa mnato wa kinematic linafafanuliwa, kusaidia mahesabu hayo. Mnato wa kinematic hufafanuliwa kama uwiano wa mnato wa nguvu kwa msongamano wa maji. Mnato wa kinematic unarejelewa na neno ν (herufi ya Kigiriki nu). Mnato wa kinematic una vitengo vya mita za mraba zilizogawanywa na sekunde. Kitoweo pia hutumika kupima mnato wa kinematic.
Kuna tofauti gani kati ya Mnato na Mnato wa Kinematic?
• Neno mnato kwa ujumla hurejelea mnato unaobadilika na mnato wa kinematic.
• Mnato unaobadilika hautegemei msongamano wa maji, lakini mnato wa kinematic unategemea msongamano wa kioevu.
• Mnato wa kinematic ni sawa na mnato unaobadilika ukigawanywa na msongamano wa kioevu.
