Міністерство освіти і науки України Національний університет „ Львівська Політехніка “ Кафедра фізики ЗВІТ Про виконання лабораторної роботи №24 Визначення коефіцієнта в’язкості рідини та величини сили Стокса Мета роботи: виміряти коефіцієнт в’язкості рідини методом Стоксса і визначити величину сили Стокса. Прилади і матеріали: довга скляна трубка, наповнена досліджуваною рідиною, свинцеві кульки, секундомір, мікрометр. Короткі теоретичні відомості: Коефіцієнт в’язкості чисельно дорівнює силі тертя, що виникає між шарами рідини одиничної площі при градієнті швидкості, який =1. dV/dZ - градієнт швидкості. Коеф. в’язкості вимірюється в [Па*с]. Метод Стокса - вимірювання шв. невеликих сфер. тіл, що повільно рухаються в рідині. При русі в рідині тверде тіло покривається тонким нерухомим відносно тіла шаром рідини і сили внутрішнього тертя виникають між шарами рідини, а не між твердим тілом і рідиною. Отже, сила внутрішнього тертя не залежить від матеріалу твердого тіла, яке рухається в рідині, а залежить тільки від форми тіла і властивостей рідини. Fa Fт mg = 4/3*r3тg; V - const Fa = 4/3*r3рg; Fт = 6***r*v; mg = Fa +Fт; mg 4/3*r3тg = 4/3*r3рg + 6***r*v;  = (d2 (т - р)*g*t)/18*L*((D+2.4d)/D) ; Fт* = 3***d*L/t; Fт = 1/6**d3(т - р)*g; Fт = ((Fт - Fт*)/ Fт)*100%; Фізичні величини, які вимірюються прямим способом: d - діаметр кульки; t - час, за який кулька проходить відстань 650мм. Основні характеристики приладів: трубка з досліджуваню рідиною має дві позначки: верхню S і нижню F. Поміжок часу t, протягом якого кулька проходить відстань між позначками, визначають секундоміром; діаметр кульок d вимірюють мікрометром. Таблиці результатів вимірюваннь ( величини, розмірності похибки прямих вимірювань): № кульки d, мм t, с , Па*с , Па*с  1 1,16 1,72 17,52*103 18,10%  2 2,01 1,36 38,73*103 18,80%  3 2,04 1,55 45,37*103 17,80%  4 2,07 1,55 46,58*103 17,80%  сер. 1,82 1,55 36,77*103 17,90%   Обчисленя шуканоїт величини за робочою формулою: 1 = (0,001162*(11,3*103 - 1,26*103)*9,8*1,72)/18*0,65*((25+2,4*1,16)/25) =0,01752*103 Па*с; 2 = (0,002012*( 11,3*103 - 1,26*103)*9,8*1,36)/ 18*0,65*((25+2,4*2,01)/25) = 0,03873*103 Па*с; 3 = (0,002042*( 11,3*103 - 1,26*103)*9,8*1,55)/ 18*0,65*((25+2,4*2,04)/25) = 0,04537*103 Па*с; 4 = (0,002072*( 11,3*103 - 1,26*103)*9,8*1,55)/ 18*0,65*((25+2,4*2,07)/25) = 0,04658*103 Па*с; сер = (0,001822*( 11,3*103 - 1,26*103)*9,8*1,55)/ 18*0,65*((25+2,4*1,82)/25) = 0,03677*103 Па*с; Fт* = 3*3.14*36.77*103*1.82*0.65/1.55 = 246.36*103 H; Fт = 1/6*3.14*2.073(11,3*103 - 1,26*103)*9.8 = 456.72*103 H ; Fт = ((456.72*103 - 246.36*103)/ 456.72*103)*100% = 42%. Обчислення похибок (формули та розрахунок): / =  = 2*d/d+(т + р)/(т - р) + g/g(нехтуєм) + t/t + 0 +L/L + D/D +d/d + D/D = 3*d/d+(т + р)/(т - р) + t/t +L/L + 2*D/D; d = 0.005 мм; t = 0.05 сек; D = 0.5 мм;  = 0.5 кг/м3; L = 0.5 мм. (1 = (3*0,005/1,16 + (0,5*103 +0,5*103)/(11,3*103 - 1,26*103 )+0.5/1.16 + +0,5/0,65 + +2*0,5/25)*100% = 18,1%; (2 = (3*0,005/2,01 + (0,5*103 +0,5*103)/(11,3*103 - 1,26*103 ) +0.5/1.36 + 0,5/0,65 + +2*0,5/25)*100% = 18,8%; (3 = (3*0,005/2,04 + (0,5*103 +0,5*103)/(11,3*103 - 1,26*103 ) +0.5/1.55 + 0,5/0,65 + +2*0,5/25)*100% = 17,8%; (4 = (3*0,005/2,07 + (0,5*103 +0,5*103)/(11,3*103 - 1,26*103 ) +0.5/1.55 + 0,5/0,65 + +2*0,5/25)*100% = 17,8%; (сер = (3*0,005/1,82 + (0,5*103 +0,5*103)/(11,3*103 - 1,26*103 ) +0.5/1.55 + 0,5/0,65 + +2*0,5/25)*100% = 17,9%; Запис кінцевого результату: сер = 36,77*103 Па*с; (сер = 17,9%; Fт = 42%. Аналіз результатів та висновки: виміряла коефіцієнт в’язкості рідини методом Стокса, сер = 36,77*103 Па*с, і визначила величину сили Стокса Fт* = =246.36*103 H. Використовуючи визначену величину сер, обчислила за формлою величину сили Стокса для кульки №4. Для кульки №4 розрахував величину сили Стокса Fт як різницю між силою тяжіння і виштовхувальною силою Архімеда, що діють на цю кульку. Оцінив відносну похибку у визначенні сили Стокса згідно з формулою, Fт = 42%. Великі похибки спричинені неточністю вимірювання та обчислення. Засвоїв закон Стокса та дослідила його на практиці. Підпис студента Оцінка виконання роботи Допуск Захит Дата виконання       Підпис викладача