To tylko jedna z 8 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
Sprawozdanie laboratorium z Fizyki 3
ĆWICZENIE NR 8
WYZNACZANIE WSPÓŁCZYNNIKA LEPKOŚCI CIECZY NA PODSTAWIE PRAWA
STOKESA
Imię i Nazwisko,
Nr indeksu, Wydział
Termin zajęć
1.12.2010
Data oddania
sprawozdania
1.12.2010
Ocena końcowa
Zatwierdzam wyniki pomiarów.
Data i podpis prowadzącego kurs ............................................................
Adnotacje dotyczące wymaganych poprawek oraz daty otrzymania poprawionego
sprawozdania
1. Zestaw przyrządów
- naczynie z badaną cieczą (gliceryna)
- areometr
- zestaw kulek
- waga analityczna
- śruba mikrometryczna
- linijka z podziałką milimetrową
- stoper
2. Cel ćwiczenia
Obserwacja ruchu ciał spadających w ośrodku ciekłym, wyznaczanie współczynnika lepkości
cieczy metodą Stokesa.
3. Wstęp teoretyczny
Lepkością lub tarciem wewnętrznym nazywamy zjawisko występowania sił stycznych
przeciwstawiających się przemieszczeniu jednych części ciała względem innych jego części.
Wskutek tarcia występującego między cząsteczkami cieczy lub gazu, poruszająca się cząstka
pociąga za sobą cząsteczki sąsiadujące z nią z prędkością tym bardziej zbliżoną do prędkości
własnej, im ciecz lub gaz są bardziej lepkie. Analogicznie cząsteczka spoczywająca hamuje
poruszające się cząsteczki sąsiednie. Ze względu na to, że wszystkie rzeczywiste ciecze i gazy są
lepkie zjawisko lepkości odgrywa istotną rolę podczas przepływu cieczy oraz podczas ruchu ciała
stałego w ośrodku ciekłym.
Ciało stałe, poruszające się w ośrodku ciekłym, napotyka na opór. W otoczeniu ciała
obserwujemy wtedy ruch cieczy. Mechanizm tego zjawiska jest następujący : warstwa cieczy,
przylegająca do powierzchni poruszającego się ciała, wprawia w ruch pozostałe warstwy cieczy.
Tak więc istotną rolę odgrywa tu lepkość cieczy. Dla ciał o symetrii osiowej poruszającego się w
kierunku osi, wypadkowa siła oporu działa przeciwstawnie do kierunku ruchu. Doświadczalnie
stwierdza się, że dla małych prędkości siła tarcia wewnętrznego R jest wprost proporcjonalna do
prędkości v. Poza tym zależy ona od charakterystycznego wymiaru liniowego ciała l oraz od
współczynnika lepkości cieczy η.
Równanie określające siłę oporu (tarcia wewnętrznego ma postać:
R= - K l η v
gdzie K jest to stała zależna od kształtu ciała. Dla kuli o promieniu r (l = r) mamy K= 6 π i równanie
przechodzi w tzw. prawo Stokesa:
R = - 6π r η v
4. Pomiar współczynnika lepkości przy pomocy naczynia cylindrycznego
a) warunki pomiaru:
odległość między pierścieniami
h = 238 [mm] = 0,238 [ m]=238*10-3 +/- 5*10-3 [m]
błąd pomiaru wysokości
∆h=+/-5 [mm]=+/- 0,005[ m]
gęstość cieczy (gliceryny)
pc = 1,250 [g/cm3]=1250[kg/m3]=1,26 .103 ± 0,01.103 [kg/m3]
błąd pomiaru gęstości cieczy
∆pc=+/- 0,01 [g/cm3]=+/-10 [kg/m3]
przyspieszenie ziemskie
g = 9.81 m / s2
ilość pomiarów
n = 10
b) pomiary kulek:
Kulka nr 1
Kulka nr 2
Lp
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Lp
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
m
[g]
∆m
[g]
0,2308
0,1
m
[g]
∆m
[g]
0,6874
0,1
d
[mm]
6,380
6,420
6,370
6,385
6,365
6,400
6,445
6,365
6,375
6,370
d
[mm]
8,485
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)