АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Определение коэффициента вязкости методом Стокса

Читайте также:
  1. I. Определение основной и дополнительной зарплаты работников ведется с учетом рабочих, предусмотренных технологической картой.
  2. Аксиомы науки о безопасности жизнедеятельности. Определение и сущность.
  3. Алгоритм решения систем линейных уравнений методом Жордана-Гаусса
  4. Анализ движения денежных средств прямым и косвенным методом
  5. Анализ функциональной связи между затратами, объемом продаж и прибылью. Определение безубыточного объема продаж и зоны безопасности предприятия
  6. Быстрое определение направлений
  7. Быстрое определение расстояний
  8. Вибір оптимального варіанта СМ методом мікровартостей
  9. Виды медицинской помощи – определение, место оказания, оптимальные сроки оказания различных видов, привлекаемые силы и средства
  10. Визначення осмотичного тиску клітинного соку плазмолітичним методом
  11. Визначення площі листка ваговим методом
  12. Вимірювання кута фазового зсуву методом зрівноважуючого перетворення

Приборы и принадлежности: стеклянный цилиндр с кольцевыми метками, исследуемая жидкость, дробинки, микрометр, секундомер, линейка, термометр.

Английским физиком и математиком Стоксом было установлено, что сила вязкого трения F с, действующая в жидкости на движущееся тело, при небольших скоростях прямо пропорциональна скорости, т.е.

, (21)

где r - коэффициент сопротивления, зависящий от размеров и формы тела, а также от вязкости среды, в которой оно движется.

Для твёрдого тела шарообразной формы радиуса R, движущегося в жидкости с коэффициентом вязкости , коэффициент сопротивления

r = 6 .

Тогда по закону Стокса для модуля силы сопротивления, действующей на шарообразное тело, можно записать выражение

F c=6 . (22)

Метод Стокса позволяет определить вязкость жидкости.

На шар B массой m, объёмом V, падающий в жидкости с коэффициентом вязкости , действуют три силы: сила тяжести выталкивающая сила (сила Архимеда) и сила сопротивления (рис.13).

Сила тяжести рассчитывается по формуле

F т= mg = ,

Рис.13

где плотность шара, g – ускорение свободного падения.

 

 

Силу Архимеда можно рассчитать как

здесь m ж – масса жидкости, вытесненной шаром, плотность этой жидкости. Сила сопротивления F c вычисляется по формуле (22). Так как сила и постоянны, а сила возрастает с увеличением скорости движения шара, то с некоторого момента времени эти три силы могут уравновесить друг друга. Движение шара станет равномерным. В векторной форме закон движения шара запишется в виде

,

или через модули сил этот закон можно записать таким образом:

F T = F A + F C.

Подставим в последнее уравнение выражения для сил и получим

откуда после соответствующих преобразований получим выражение

или, учитывая, что где D - диаметр шара, последнюю формулу запишем в виде

. (23)

 

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1. Измерить расстояние l между кольцевыми метками на цилиндре с исследуемой жидкостью (верхняя метка соответствует положению шара, при котором скорость его становится постоянной).

2. Микрометром измерить диаметры D пяти шаров (дробинок), данные занести в таблицу.

№п/п Di ti
             
             
             
             
             

 

 

3. Для каждого шара определить время падения ti и скорость падения Vi = между метками. Результаты занести в таблицу.

4. Рассчитать коэффициент вязкости жидкости по движению каждого из шаров. Для этого формулу (23) перепишем в виде

,

где = - постоянная в условиях опыта величина.

Значение занести в таблицу, вычислить среднее арифметическое значение коэффициента вязкости :

.

5. Вычислить . Результаты занести в таблицу.

ПРИМЕЧАНИЕ. При использовании формулы (23) коэффициент вязкости определяется для каждого из 5 шаров независимо, поэтому результаты измерений обрабатываются, как при прямых измерениях.

6. Вычислить доверительный интервал среднего арифметического (абсолютную ошибку):

где - коэффициент Стьюдента для n =5 при доверительной вероятности .

7. Записать окончательный результат в виде

(Па·с).

 


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 | 40 | 41 | 42 | 43 | 44 | 45 |

Поиск по сайту:



Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.005 сек.)