Механика. Колебания и волны. Молекулярная физика. Весничева Г.А - 99 стр.

UptoLike

Рубрика: 

99
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 13
Определение коэффициента вязкости масла
Цель работы: определение коэффициента вязкости касторового
масла.
Теоретические сведения
На шарик, движущийся в вязкой жидкости, действуют три силы: сила
тяжести mg, сила Архимеда F
А
и сила сопротивления среды F
c
;
Ac
.
mg F F ma
→→
→→
++=
(13.1)
Сила Архимеда выражается через объем тела V, плотность жидкости
ρ
ж
и ускорение свободного падения g:
A ж
ρ.
FgV
=
(13.2)
Сила сопротивления среды, действующая на тело при малых скорос-
тях движения υ, по закону Стокса:
c
υ,F–с
=
(13.3)
где с – коэффициент сопротивления среды, который для тела сферичес-
кой формы связан с его радиусом R и коэффициентом вязкости η:
c = 6πRρ. (13.4)
Массу тела можно выразить через его объем V и плотность ρ:
m =ρV. (13.5)
Будем считать, что шарик движется в жидкости вертикально вниз.
Перепишем уравнение (13.1) в скалярной форме, учитывая направле-
ние сил, и преобразуем его:
0
AC A
()
AA
0
;;
;;
t
t
d
mg F F ma mg F c m
dt
ddtdt d
mg F c m m mg F c
υ
υ
υ
−−= −−υ=
υυ
=⇒=
−−υ −−υ
∫∫
0
()
A
.
t
td
mmgFc
υ
υ
υ
=
−−υ
(13.6)