ФИЗИКА3 БОЛЬШЕ ГОТОВОГО1 / 1-st / Механика / 21 / №21 / моя лаба 21

Министерство образования Российской Федерации

Санкт-Петербургский государственный горный институт им. Г.В. Плеханова

(технический университет)

Отчёт по лабораторной работе № 21

По дисциплине: Физика

Тема: Определение коэффициента вязкости жидкости

Выполнил: студент гр. НГ-03___ _____________ Пашаев О.К.

^{(подпись) (Ф.И.О.)}

Оценка: _____________

Дата: __________________

Проверил: ____________ Холодилов А.Н.

^{(подпись) (Ф.И.О.)}

Санкт-Петербург

2004 год.

Цель работы - определить коэффициент вязкости жидкости методом Стокса.

Краткое теоретическое обоснование.

Вязкость – это свойство текучих тел (жидкостей и газов) оказывать сопротивление перемещению одного слоя вещества относительно другого.

При движении плоских слоев сила трения между ними согласно закону Ньютона

где  - коэффициент пропорциональности, называемый коэффициентом вязкости или динамической вязкостью; S - площадь соприкосновения слоев.

Поэтому η численно равен тангенциальной силе, приходящейся на единицу площади соприкосновения слоев, необходимой для поддержания разности скоростей, равной единице, между двумя параллельными слоями вещества, расстояние между которыми равно единице. В СИ единица вязкости - паскаль·секунда.

Пусть в заполненном жидкостью сосуде движется шарик, размеры которого значительно меньше размеров сосуда. На шарик действуют три силы: сила тяжести Р, направленная вниз; сила внутреннего трения и выталкивающая сила F_в, направленные вверх. Шарик сначала падает ускоренно, но затем очень быстро наступает равновесие, так как с увеличением скорости растет и сила трения. Движение становится равномерным.

Схема установки.

Основные расчетные формулы.

1. 

2. 

3. 

4. 

5. 

Формула расчета средней квадратичной погрешности.

Таблица измерений и вычислений.

№ опыта	Т	ж		d	r	t	l	v		
Ед. измерений	К	кг/м^3	кг/м^3	м	м	с	м	м/с	Па·с
1	298	0,97· 10^3	7,8· 10^3	3·10^- 3	1,5·10^-3	11,7	0,4	0,0034	1
2	298	0,97· 10^3	11,35·10^3	2,9·10^-3	1,45·10^-3	9,6	0,4	0,0041	0,9
3	298	0,97· 10^3	7,8· 10^3	3·10^- 3	1,5·10^-3	11,6	0,4	0,0034	1
4	298	0,97· 10^3	11,35·10^3	3·10^- 3	1,5·10^-3	9,5	0,4	0,0042	1,2
5	298	0,97· 10^3	7,8· 10^3	2,4· 10^-3	1,2·10^-3	11,9	0,4	0,0033	0,6
6	298	0,97· 10^3	11,35·10^3	1,5· 10^-3	0,75·10^-3	12,5	0,4	0,0032	0,4

Расчет результатов эксперимента.

1. 

η₁ = 2/9·2,25·10^-6·10·(7,8·10³-0,97·10³)/0,034 = 2/9·0,45·10 = 2/9·4,5 = 1 Па·с

η₂ = 0,9 Па·с

η₃ = 1 Па·с

η₄ = 1,2 Па·с

η₅ = 0,6 Па·с

η₆ = 0,4 Па·с

2. η = ; η = η

= (η₁₊ η₂₊ η₃₊ η₄₊ η₅₊ η₆)/6 = 0,85 Па·с

= 0.12

Окончательный ответ.

η = = 0,12 = 0,850,12

Вывод.

В данной работе экспериментально был определен коэффициент вязкости жидкости. Путем постановки нескольких опытов со стальными и свинцовыми шариками, удалось установить, что скорость шарика, движущегося в сосуде с жидкостью, зависит от размеров и плотности шарика. Полученный результат имеет небольшую погрешность, что позволяет говорить о точности расчетной формулы и о незначительных погрешностях при измерениях и вычислениях.