Temat02

[ Pobierz całość w formacie PDF ]
Ćwiczenie 2
Współczynnik lepkości
Cel ćwiczenia
Zapoznanie się z własnościami cieczy lepkiej, wyznaczanie współczynnika lepkości
metodą Stokesa
Wymagane wiadomości teoretyczne
Zjawisko lepkości, zależność lepkości od temperatury, ruch kulki w cieczy, wzór
Stokesa, zakres stosowalności wzoru Stokesa, jednostka współczynnika lepkości, ruch
laminarny i turbulentny, liczba Reynoldsa.
Wyposażenie stanowiska
Cylinder szklany wypełniony olejem parafinowym umieszczony na statywie, szklana
biureta z podziałką, stoper.
Wykonanie ćwiczenia
1. Dla wyznaczenia średniego promienia kulek wody wypływających z biurety wypuścić
20 cm
3
wody, licząc liczbę kropel.
2. Wyznaczyć czas spadania kropel między kreskami zaznaczonymi na cylindrze,
powtarzając pomiar dla dziesięciu kropel. Odległość kresek wynosi 25 cm.
Uwaga. Czynności (1) i (2) muszą być przeprowadzone przy tym samym położeniu
kurka (jednakowa objętość kropel). Koniec biurety musi być zanurzony w oleju.
3. Cały pomiar powtórzyć dwukrotnie.
Opracowanie wyników
1. Na podstawie danych z punktów 1 i 2 obliczyć średni promień kropli, średnią masę
kropli oraz prędkość opadania kropli w oleju.
2. Obliczyć wartość współczynnika lepkości z równania:


(
m


V
)
g
r
,
6

r
v
(
1

2
,
4
)
R
gdzie: m – średnia masa kropli,
ρ
– gęstość oleju równa 0,80 g/cm
3
, V – średnia
objętość kropli, g – przyspieszenie ziemskie, r – średni promień kropli, v – średnia
prędkość opadania kropli oleju; przyjąć średnicę cylindra 2R = 4,5 cm.
3. Obliczyć błąd wyznaczenia współczynnika lepkości metodą pochodnej
logarytmicznej. Przy obliczaniu błędu można pominąć poprawkę na wpływ ścianek
rury na ruch kropli (2,4r/R = 0).
Literatura
1. A.K. Wróblewski i J.A. Zakrzewski,
Wstęp do fizyki
. PWN, Warszawa 1976.
2. R.P. Feynman, R.B. Leighton i M. Sands,
Feynmana wykłady z fizyki
. Tom II,
część II, PWN, Warszawa 1970.
3.
Pracownia Fizyczna Wydziału Fizyki i Techniki Jądrowej AGH
. Część I, wydanie
drugie, pod redakcją Andrzeja Zięby, Kraków 1999. Skrypty uczelniane SU 1608, str.
106–113.
[ Pobierz całość w formacie PDF ]