НУ “Львівська політехніка”
Кафедра фізики
Лабораторія механіки і молекулярної фізики
Звіт
Про виконання лабораторної роботи №24
Назва роботи: «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 та матеріали:
Довга скляна трубка, наповнена досліджуваною рідиною, свинцеві кульки, секундомір, мікрометр.
Короткі теоретичні відомості; виведення робочої формули:
При падінні тіла у в’язкій нерухомій рідині на нього діють:
Сила тяжіння mg, напрямлена вертикально вниз.
Сила Архімеда , напрямлена вертикально вгору.
Сила тертя , також напрямлена вертикально вгору.
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:
Задані величини:
;
;
;
;
Фізичні величини, які вимірюються прямим способом:
- діаметр кульки;
- час руху кульки на відрізку;
Основні характеристики приладів:
Трубка з досліджуваною рідиною має дві позначки, відстань між якими і між якими кулька рухається рівномірно.
Таблиці результатів вимірювань(величини, розмірності похибок прямих вимірювань):
№ кульки
, мм
, с
, Па.с
, Па.с
1
2,50
8,6
0,365
±0,037
2
2,50
7,9
0,335
±0,006
3
2,29
8,7
0,315
±0,014
4
2,22
8,6
0,299
±0,030
сер.
0,329
±0,022
Обчислення шуканої величини за робочою формулою:
Обчислення похибок:
Запис кінцевого результату:
Аналіз результатів та висновки:
На цій лабораторній роботі я виміряв коефіцієнт в’язкості рідини методом Стокса і визначив величину сили Стокса.
Похибка склала 7,14 % для величини сили Стокса та ±0,022 Па.с для коефіцієнта в’язкості рідини.
Підпис студента
Оцінка виконання роботи
Допуск
Захист
Дата виконання
Підпис викладача