To tylko jedna z 2 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
1 Ćwiczenie 4 Pomiar współczynnika lepkości cieczy I. Zagadnienia do samodzielnego opracowania 1. Ciecz doskonała, ciecz rzeczywista, lepkość cieczy. 2. Ruch kuli w cieczy lepkiej (prawo Stokesa). II. Wprowadzenie Na kulkę spadającą pionowo w ośrodku lepkim działają następujące siły: a) siła ciężkości Q skierowana w dół, b) siła tarcia ośrodka lepkiego t F skierowana przeciwnie do wektora prędkości kulki, określona prawem Stokesa, c) siła wyporu hydrostatycznego w F określona prawem Archimedesa. Siły te można przedstawić wzorami: g V g m Q k k r r r ρ = = (1) g V g m F k c c w r r r ρ = = (2) v r Fl r r η π 6 − = (3) gdzie: k V - objętość kulki, m - masa kulki, c m - masa cieczy, g r - przyśpieszenie ziemskie, k ρ - gęstość kulki, c ρ - gęstość cieczy, r - promień kulki, v r - prędkość, z jaką porusza się kulka. Wartość siły lepkości l F zmienia się wraz ze zmianą prędkości kulki stabilizującej jej ruch, dlatego po pewnym czasie kulka porusza się ruchem jednostajnym. Ruch taki jest możliwy wtedy, gdy suma sił działających na kulkę jest równa zero. Z warunków równowagi otrzymuje się: w t F F Q + = Po podstawieniu i przekształceniu otrzymujemy: ( ) v gr c k 9 2 2 ρ ρ η − = (4) III. Wykonanie ćwiczenia Układ pomiarowy składa się z rury szklanej wypełnionej gliceryną, do której wrzucane są kulki (ołowiane lub stalowe). 1. Zmierzyć średnicę kulki (śrubą mikrometryczną). Pomiar wykonać kilka razy i ocenić błąd r ∆ . 2. Zaznaczyć na rurze szklanej drogę kulek s (odcinek liczący od 0,5 do 1m). Górny koniec odcinka powinien znajdować się około 20 do 25cm poniżej poziomu cieczy, gdyż w pierwszej fazie ruch kulki nie odbywa się ze stałą prędkością. 2 3. Wrzucić kulkę do cieczy (tuż nad powierzchnią). Zadbać o to, żeby kulka wpadła do cieczy w środku przekroju cylindra, tak, aby ruch kulki odbywał się w możliwie jak największej odległości od ścian cylindra. 4. Zmierzyć sekundomierzem czas t , w którym kulka przebywa zaznaczoną drogę. 5. Pomiary wykonać, dla co najmniej 4 kulek, powtórzyć każdy pomiar trzy razy. Gęstość kulek: - ołów: 3 m kg 11350 = k ρ - żelazo: 3 m kg 7875 = k ρ Gęstość gliceryny:
(…)
…, który należy oszacować na nie mniej niż 0,2 s. Błąd pomiaru drogi, którą
przebywa kulka ∆ s oszacować według wskazówek prowadzącego. Błąd długości
określić za pomocą liniału. Błąd, jakim obarczony jest wynik można obliczyć poprzez
różniczkowanie wyrażenia:
2( ρ k − ρ c )gr 2 t
η=
9s
Obliczyć poprawkę do powyższego wzoru:
n
r
1 −
R
gdzie: R - promień cylindra,
n = 2,4
z uwzględnieniem, że ciecz…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)