Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):
Міністерство освіти і науки України
Національний університет „Львівська політехніка”
Кафедра фізики
Звіт
Про виконання
Лабораторної роботи № 24
Тема: Визначення коефіцієнту
в’язкості рідини та величини сили Стокса
Львів 2011
Мета роботи:
Виміряти коефіцієнт в’язкості рідини методом Стокса і визначити величину сили Стокса.
Прилади і матеріали:
Довга скляна трубка, наповнена досліджуваною рідиною, свинцеві кульки, секундомір, мікрометр.
Трубка з досліджуваною рідиною має дві позначки: верхню S і нижню F. Рух кульки між позначками рівномірний. Проміжок часу t, протягом якого кулька проходить відстань між позначками, визначають секундоміром; діаметр кульки d вимірюється мікрометром.
Розрахункові формули
Для кулі діаметра , з густиною , густиною рідини маємо:
де – коефіцієнт в’язкості, – швидкість руху кульки.
Із збільшенням швидкості зростає , і рівнодійна сил, що діють на тіло прямує до нуля. Тому:
Для падіння кульки в обмеженому об’ємі рідини(у трубці з діаметром , що значно перевищує діаметр кульки ) формула набере вигляд:
Де – час руху кульки на відрізку довжиною .
Отже:
Послідовність виконання роботи
Завдання 1.
Виміряти мікрометром діаметр кульки.
Опустити кульку в рідину і за допомогою секундоміра визначити час t проходження кулькою відстані L між позначками S і F.
Вимірювання позначених в пунктах 1 і 2, провести ще для трьох кульок; результат вимірювання занести в таблицю.
За формулою 1 обчислити для кожної кульки величину .
Розрахувати абсолютну і відносну похибку.
Завдання 2.
Використовуючи визначену величину , обчислити за формулою 2 величину сили Стокса для кульки №4.
Для кульки №4 розрахувати величину сили Стокса як різницю між силою тяжіння і виштовхувальною силою Архімеда, що діють на цю кульку.
Оцінити відносну похибку у визначенні сили Стокса згідно з формулою:
Таблиця вимірювань результатів вимірювань і розрахунків
№ кульки
, мм
, с
, Па.с
, Па.с
1
2.43
8.82
0.37873
0.01436
2
2.53
8.43
0.38969
0.02538
3
2.35
8.38
0.33947
0.02490
4
2.36
8.57
0.34935
0.01496
сер.
0.36431
0.01990
Обчислення шуканої величини за робочою формулою:
Обчислення похибок:
Запис кінцевого результату:
Висновок :На лабораторній роботі №24 я навчився вимірювати коефіцієнт в’язкості рідини методом Стокса і визначати величину сили Стокса.Визначення коефіцієнта в’язкості методом Стокса вимагає падіння кульки в рідині безмежно великого об’єму. Якщо рух кульки відбувається в обмеженому об’ємі рідини, наприклад у трубці діаметром D, що перевищує діаметр кульки d. Оскільки рух кульки на відрізку між позначками S i F рівномірний, то її швидкість