Для получения зачета необходимо

Порядок выполнения работы

Прибор для определения вязкости жидкости по методу Стокса представляет собой стеклянный цилиндр, заполненный испытуемой жидкостью. На цилиндр наносятся две метки - резиновые кольца (рис. 2, а, б). Верхняя метка отмечает начало равномерного движения шарика. Цилиндр закрыт крышкой, имеющей отверстия в середине и около стенки, через которые бросают шарики.

При определении коэффициента внутреннего трения жидкости по методу падающего шарика рекомендуется следующий порядок выполнения работы:

1. Записать плотность жидкости r.

2. Микрометром измерьте диаметр шарика (не менее трех раз).

3. Определите плотность вещества, из которого сделан шарик r₂ при помощи таблицы плотностей. Шарик сделан из свинца.

4. Определить массу шарика, как произведение плотности на объем.

5. Измерьте расстояние l между метками a и б.

6. Пинцетом опустите шарик через отверстие в крышке в жидкость. После установления равномерного движения измеряют время t, за которое шарик проходит расстояние l между метками. В момент прохождения верхней метки запустите секундомер, а в момент прохождения нижней - выключите его. Во избежание ошибки на параллакс глаз наблюдателя должен быть установлен в плоскости этой метки (при этом мы видим прямую линию). Рассчитайте значение v_o.

7. Измерение h проведите с 3 шариками. Результаты измерений занесите в таблицу 2. Произведите расчет h по формуле (8). Рассчитайте h_ср.

8. Для каждого значения h определите абсолютную погрешность Dh, как разность между h_ср и данными значениями h, а затем вычислите Dh_ср. Необходимо определить также относительную погрешность в определении h.

Таблица 2

Коэффициент внутреннего трения сильно зависит от температуры. Но так как количество жидкости в цилиндре довольно велико, а измерения происходят быстро, температура жидкости за время измерений практически не успевает измениться. Поэтому определение h по методу Стокса при комнатной температуре может производиться без термостатирования прибора, но в отчете следует указать, при какой температуре производились измерения.

Литература

1. Савельев И.В. Курс общей физики. Т.I. - М.: Наука, 1987.

2. Архангельский М.М. Курс физики (механика). - М.: Просвещение, 1975. Гл. ХШ.

3. Грабовский Р.И. Курс физики.-М.: Высшая школа, 1980. § 60.

4. Мэрион Дж.Б. Общая физика с биологическими примерами. - М.: Высшая школа, 1986. Гл. 7.

Для получения зачета необходимо

1. Продемонстрировать умение определять коэффициент вязкости жидкости по методу Стокса.

2. Представить отчет по установленной форме.

3. Уметь отвечать на вопросы типа:

а) Какие силы действуют на шарик, падающий в жидкости?

б) Почему, начиная с некоторого момента времени, шарик движется равномерно?

в) Объясните, почему скорость тела, падающего с большой высоты, не превышает определенного установившегося значения?

г) Как изменится скорость движения шарика с увеличением его диаметра?

д) Рассчитайте коэффициент вязкости по формуле (9). Сравните полученный результат с вашими данными. Нужно ли вводить поправочный коэффициент в формулу (8) в ваших измерениях?

е) От чего зависит сила сопротивления движению шарика в жидкости?

ж) Для каких тел и какого движения справедлива формула Стокса?

з) Почему скорость слоя жидкости, прилегающего к цилиндру, равна нулю?

и) В чем состоит характерная особенность турбулентного движения жидкости (отличающая его от ламинарного движения)?

Работа № 5.ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ПОВЕРХНОСТНОГО НАТЯЖЕНИЯ ЖИДКОСТИ МЕТОДОМ ОТРЫВА КОЛЬЦА

Вопросы, знание которых обязательно для допуска