ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
14
равнодействующая этих сил обращается в нуль. Это означает,
что уравнение (3) принимает вид
.0=
dt
d
m
υ
Так как m≠0, то
0=
dt
d
υ
и
.
0
const== υυ
Таким образом , по достижении шариком скорости v
0
далее он
движется с постоянной скоростью и уравнение (3) принимает следующий
вид:
()
.06
3
4
01
3
=−− υηπρρπ rr
(4)
Решая уравнение (4) относительно коэффициента внутреннего трения,
получаем
(
)
,
49
2
)(
9
2
2
0
1
2
0
1
gdgr
υ
ρ
ρ
υ
ρ
ρ
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
1
2
А
Рис.4
l
14
ра внодей ству ю щ а я этих сил обра щ а ется в ну ль. Э то оз на ча ет,
что у ра внение (3) принима етвид
dυ dυ
m = 0. Т а ккак m≠0, то = 0 и υ = υ 0 = const.
dt dt
Т а ким обра з ом, по достижении ш а риком скорости v0 да лее он
движется с постоянной скоростью и у ра внение (3) принима етследу ю щ ий
π r ( ρ − ρ1 ) − 6π η rυ 0 = 0.
4 3
вид: (4)
3
Реш а я у ра внение (4) относительно коэф ф ициента вну треннего трения,
2 ( ρ − ρ1 ) 2 2 ( ρ − ρ1 ) 2
полу ча ем η= gr = gd , (5)
9 υ0 9 4υ 0
где d – диа метр ш а рика .
Зна я скорость у ста новивш егося движения ш а рика υ 0 = l / t , где l
- длина пу ти, прох одимого ш ариком при у ста новивш емся движении, t –
время его движения, а та кже плотности ρ и ρ1 и ра з меры ш а рика , можно
вы числить з на чение коэф ф ициента вяз кости для да нной жидкости по
2 ( ρ − ρ1 ) 2
ф орму ле: η= gd t . (6)
9 4l
Вы полнениеработ ы
О пред елениекоэф ф иц иент а в язкост и исслед уем ой ж ид кост и.
А
П рибор для определения коэф ф ициента вяз кости
жидкости состоит изстеклянного цилиндра , на полненного
исследу емой жидкостью и имею щ его гориз онта льны е,
1 подвижны е мета ллические обру чи 1 и 2 (рис.4). Ра сстояние
между обру ча ми l з а да ется препода ва телем.
l Д ля из мерения коэф ф ициента вну треннего трения в
да нной ра боте использ у ю тся ма ленькие ш а рики изсвинца .
Из мерив предварительно диа метры ш а риков, опу ска ю т их в
цилиндр с вяз кой жидкостью (ка сторовое ма сло) через
2
отверстие А в кры ш ке цилиндра . С корости ш а риков
довольно з на чительны , поэтому гла з на блю да теля
необх одимо у ста новить против верх него обру ча 1 так,
Рис.4
чтобы обру ч слива лся в одну полосу . С чита я движение
у ста новивш имся к моменту прох ождения ш а риком верх него обру ча, в
момент прох ождения ш а рика через верх ний кра й обру ча 1 пу ска ю т
секу ндомер и в момент прох ождения ш а риком нижнего обру ча 2 -
оста на влива ю т. Ра сстояние l между обру ча ми из меряется ма сш та бной
линей кой .
П о ф орму ле (6) вы числяю т з на чение коэф ф ициента вяз кости η
исследу емой жидкости. В на ш ем слу ча е ρ = 11,30 г/см , ρ1 = 0,96 г/см3.
3
П роведя эксперимент с у ка з а нны м числом ш ариков, вы числяю т
зна чения коэф ф ициентов вяз кости η для ка ждого ш а рика , а з а тем
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 12
- 13
- 14
- 15
- 16
- …
- следующая ›
- последняя »
