Курс общей физики. Лазарев А.П - 32 стр.

UptoLike

Рубрика: 

32
получаем
(
)
,
49
2
)(
9
2
2
0
1
2
0
1
gdgr
υ
ρρ
υ
ρρ
η
=
=
(5)
где d диаметр шарика.
Зная скорость установившегося движения шарика
t/
0
l=υ
, где
l
- длина пути, проходимого шариком при установившемся движении, t
время его движения, а также плотности ρ и ρ
1
и размеры шарика, можно
вычислить значение коэффициента вязкости для данной жидкости по
формуле:
(
)
.
4
9
2
2
1
tgd
l
ρρ
η
=
(6)
Выполнение работы
Определение коэффициента вязкости исследуемой жидкости.
Прибор для определения коэффициента вязкости
жидкости состоит из стеклянного цилиндра , наполненного
исследуемой жидкостью и имеющего горизонтальные,
подвижные металлические обручи 1 и 2 (рис.4). Расстояние
между обручами
l
задается преподавателем .
Для измерения коэффициента внутреннего трения в
данной работе используются маленькие шарики из свинца .
Измерив предварительно диаметры шариков, опускают их в
цилиндр с вязкой жидкостью (касторовое масло) через
отверстие А в крышке цилиндра . Скорости шариков довольно
значительны , поэтому глаз наблюдателя необходимо
установить против верхнего обруча 1 так, чтобы обруч
сливался в одну полосу. Считая движение установившимся к
моменту прохождения шариком верхнего обруча , в момент прохождения
шарика через верхний край обруча 1 пускают секундомер и в момент
прохождения шариком нижнего обруча 2 -останавливают. Расстояние
l
между обручами измеряется масштабной линейкой .
По формуле (6) вычисляют значение коэффициента вязкости η
исследуемой жидкости. В нашем случае ρ = 11,30 г/см
3
, ρ
1
= 0,96 г/см
3
.
Проведя эксперимент с указанным числом шариков, вычисляют
значения коэффициентов вязкости η для каждого шарика, а затем
вычисляют среднюю абсолютную и относительную ошибки измерений .
Полученные результаты заносятся в таблицу:
n/n
l
, см
t , с
η ,
с
см
г
Δ η ,
с
см
г
Е %
1
2
3
..
Ср
1
2
А
Рис.4
l
                                       32


                            2 ( ρ − ρ1 ) 2 2 (ρ − ρ1 ) 2
получа ем             η=                gr =          gd ,                 (5)
                            9 υ0             9 4υ 0
где d – диа м етр ш а рик а .
        Зна я ск орость уста новивш егося движения ш а рик а υ 0 = l / t , где l
- длина пути, проходим ого ш а рик ом при уста новивш ем ся движении, t –
врем я его движения, а та к же плотности ρ и ρ1 и ра зм еры ш а рик а , м ожно
вы числить зна чение к оэф ф ициента вязк ости для данной жидк ости по
                                         2 ( ρ − ρ1 ) 2
ф орм уле:                          η=               gd t .                  (6)
                                         9 4l
                               Вы пол н ен ие ра бот ы
      О предел ен ие коэф ф ициен т а в язкост и иссл едуемой ж идкост и.
   А
                        П рибор для определения к оэф ф ициента вязк ости
                 жидк ости состоит из стек лянного цилиндра , на полненного
                 исследуем ой жидк остью         и им ею щ его горизонта льны е,
            1    подвижны е м ета ллическ ие обручи 1 и 2 (рис.4). Ра сстояние
                 м еждуобруча м и l за даетсяпрепода ва телем .
          l             Д ля изм ерения к оэф ф ициента внутреннего трения в
                 данной ра боте использую тся м а леньк ие ш а рик и из свинца .
                 И зм ерив предва рительно диа м етры ш а рик ов, опуск а ю т их в
                 цилиндр с вязк ой жидк остью (к а сторовое м а сло) через
            2
                 отверстие А вк ры ш к е цилиндра . С к орости ш а рик овдовольно
                 зна чительны , поэтом у гла з на блю дателя необходим о
                 уста новить против верхнего обруча 1 та к , чтобы обруч
    Рис.4
                 слива лся в одну полосу. С чита я движение уста новивш им ся к
м ом енту прохождения ш а рик ом верхнего обруча , в м ом ент прохождения
ш а рик а через верхний к ра й обруча 1 пуск а ю т сек ундом ер и в м ом ент
прохождения ш а рик ом нижнего обруча 2 -оста на влива ю т. Ра сстояние
l м еждуобруча м и изм еряетсям а сш та бной линейк ой.
      П о ф орм уле (6) вы числяю т зна чение к оэф ф ициента вязк ости η
исследуем ой жидк ости. В на ш ем случа е ρ = 11,30 г/см 3, ρ1 = 0,96 г/см 3.
      П роведя эк сперим ент с ук а за нны м числом ш а рик ов, вы числяю т
зна чения к оэф ф ициентов вязк ости η для к а ждого ш а рик а , а за тем
вы числяю т средню ю а бсолю тную и относительную ош ибк и изм ерений .
П олученны е результа ты за носятсявта блицу:
            № n/n             t, с            г               г      Е %
                    l , см             η,
                                            см ⋅ с
                                                     Δ η,
                                                            см ⋅ с
            1
            2
            3
            … ..
            Ср