Археология об основании Рима: Новые раскопки проясняют и такой острый дискуссионный вопрос, как дата самого возникновения Рима...
Состав сооружений: решетки и песколовки: Решетки – это первое устройство в схеме очистных сооружений. Они представляют...
Топ:
Комплексной системы оценки состояния охраны труда на производственном объекте (КСОТ-П): Цели и задачи Комплексной системы оценки состояния охраны труда и определению факторов рисков по охране труда...
Техника безопасности при работе на пароконвектомате: К обслуживанию пароконвектомата допускаются лица, прошедшие технический минимум по эксплуатации оборудования...
Особенности труда и отдыха в условиях низких температур: К работам при низких температурах на открытом воздухе и в не отапливаемых помещениях допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие...
Интересное:
Отражение на счетах бухгалтерского учета процесса приобретения: Процесс заготовления представляет систему экономических событий, включающих приобретение организацией у поставщиков сырья...
Принципы управления денежными потоками: одним из методов контроля за состоянием денежной наличности является...
Аура как энергетическое поле: многослойную ауру человека можно представить себе подобным...
Дисциплины:
2017-10-16 | 356 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Лабораторная установка состоит из стеклянного цилиндра, наполненного исследуемой жидкостью. Метод Стокса по определению коэффициента вязкости жидкости состоит в измерении скорости падения шарика в жидкости. Путь, проходимый шариком, измеряют миллиметровой линейкой, наклеенной на цилиндр, а время падения – секундомером.
При падении шарика в жидкости к нему прилипает слой жидкости, движущийся вместе с ним. Следующие слои движутся с меньшей скоростью, и эта скорость по модулю будет тем меньше, чем дальше находится слой от движущегося шарика. Между этими слоями вдоль их поверхности и возникает сила трения. Стокс определил силу трения, действующую на шары, при сравнительно небольших скоростях:
, (6)
где - скорость движения шарика, - радиус шарика, - коэффициент вязкости жидкости.
Рассмотрим силы, действующие на шарик, падающий вертикально в жидкости (рис. 2)
1. Сила тяжести , направленная вертикально вниз; масса шарика ( - плотность вещества шарика, - радиус шарика);
2. Выталкивающая сила (сила Архимеда), направленная вертикально вверх.
, , где - плотность жидкости.
3. Сила трения , направленная в сторону, противоположную направлению движения, то есть вертикально вверх.
Сила тяжести и сила Архимеда не зависят от скорости движения шарика, а сила трения возрастает с увеличением скорости. В начале, когда > , шарик движется с ускорением, увеличивая скорость, а, следовательно, и увеличивается . По достижении некоторой определенной скорости, сила трения и выталкивающая сила в сумме уравновешивают силу тяжести, и с этого момента шарик начнет двигаться равномерно, то есть с постоянной скоростью
,
откуда .
|
Подставляя скорость равномерного движения , получим формулу:
, (7)
где - путь, - время равномерного движения шарика в жидкости.
Выполнение работы
1. Измерить микрометром диаметр шарика. Измерения для каждого шарика проделать несколько раз (не менее трех) в разных положениях. Найти среднее значение радиуса шарика.
2. Опустить шарик в цилиндр с исследуемой жидкостью так, чтобы он падал посередине сосуда. С помощью секундомера измерить время падения шарика, начиная с расстояния 3…5 см от поверхности жидкости и до дна сосуда. Сначала падение шарика в жидкости ускоренное, а, начиная с глубины 3…5 см, становится равномерным. Время записать в таблицу.
3. Измерить путь , пройденный шариком при равномерном движении в жидкости.
4. Аналогичные измерения проделать с другими шариками.
5. По формуле (7) вычислить коэффициенты вязкости для каждого опыта. Определить среднее значение .
6. Найти для каждого опыта по среднему значению абсолютную погрешность , а затем среднее значение .
7. Результаты измерений и вычислений занести в таблицу.
8. Записать выводы и результат в виде: .
Таблица измерений и вычислений
= 11300 1260 | ||||||||
№ п/п | , м | |||||||
Контрольные вопросы
1. Какие явления относятся к явлениям переноса? Почему они объединены одним названием?
2. Что называется вязкостью?
3. Как возникают силы внутреннего трения и как они направлены?
4. Каков физический смысл коэффициента вязкости и единица его измерения в СИ?
5. Записать коэффициент вязкости через микроскопические характеристики и по этой формуле проверить его единицу измерения в СИ.
6. В чем состоит метод Стокса по определению вязкости жидкости?
7. Во сколько раз будут отличаться скорости равномерного падения двух шариков из одного материала, у которых радиусы отличаются вдвое ()?
Лабораторная работа № 2
|
|
|
Особенности сооружения опор в сложных условиях: Сооружение ВЛ в районах с суровыми климатическими и тяжелыми геологическими условиями...
Биохимия спиртового брожения: Основу технологии получения пива составляет спиртовое брожение, - при котором сахар превращается...
Историки об Елизавете Петровне: Елизавета попала между двумя встречными культурными течениями, воспитывалась среди новых европейских веяний и преданий...
Архитектура электронного правительства: Единая архитектура – это методологический подход при создании системы управления государства, который строится...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!