Описание прибора.

Для измерения используется стеклянный цилиндр, наполненный исследуемой жидкостью (глицерин). Диаметр сосуда ~ 4-5 см, высота ~ 60-70 см. На цилиндре нанесены две горизонтальные метки m и n, расположенные друг от друга на некотором расстоянии ℓ (рис. 2).

Верхняя метка (метка m) располагается ниже уровня жидкости и соответствует той высоте, на которой силы, действующие на шарик, уравновешивают друг друга, и движение становится равномерным, то есть скорость устанавливается.

Порядок выполнения работы.

1. Измерить с помощью микрометра диаметр выбранного шарика (d) в трех различных направлениях, найти среднее значение d_ср.

2. Используя масштабную линейку, измерить расстояние ℓ между метками m и n три раза, найти среднее значение ℓ_ср.

3. Выбранный шарик бросить в исследуемую жидкость и секундомером засечь время (t) прохождения пути шариком между метками. При прохождении шариком метки m включают секундомер, при прохождении n выключают. Опыт повторить три раза. Найти среднее значение t_ср.

4. Результаты измерений занести в таблицу:

№ п/п	d, м	d, м	ℓ, м	ℓ, м	t, с	t, с
1.
2.
3.
ср.зн.

5. Рассчитать по формуле (11) среднее значение коэффициента внутреннего трения жидкости η_ср, подставив средние значения d_ср, ℓ_ср, t_ср.

• плотность материала шарика  = 11,3 ∙ 10³ кг/м³,

• плотность исследуемой жидкости _ж = 1,3 ∙ 10³ кг/м³,

• ускорение свободного падения. g = 9,8 м/с².

6. Обработка результатов измерений производится как для косвенных измерений:

• находят абсолютные погрешности прямых измерений: , , и их средние значения Δℓ_ср, Δt_ср, Δd_ср;

• относительная погрешность определяется по формуле:

• абсолютная погрешность косвенных измерений равна: _ср = Е _ср

7. Окончательный результат записать в виде:

 = (_ср _ср.) при Е = ..%

8. Отчет составить по указанию преподавателя.

Контрольные вопросы.

1. Какое течение называется ламинарным, а какое – турбулентным? Что такое число Рейнольдса?

2. Опишите явление внутреннего трения (вязкости) жидкости.

3. Каков физический смысл коэффициента внутреннего трения?

4. Как зависит коэффициент внутреннего трения жидкости от ее температуры?

5. Законы Ньютона и Стокса.

6. Вывод расчетной формулы.

Литература.

1. Трофимова Т.И. Курс физики.– М.: Высш.шк., 2001. – §§ 31,32.

2. Грабовский Р.И. Курс физики. – СПб.: Лань, 2002. – §52

3. Бушок Г.Ф., Венгер Є.Ф. Курс фізики: у 3-х кн. Кн.1. Фізичні основи механіки. Молекулярна фізика і термодинаміка. – К.: Вища шк., 2002. – §§ 47, 48, 50.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2.2

Определение коэффициента вязкости жидкости

методом истечения жидкости через узкий канал.

Цель: познакомится с явлением внутреннего трения жидкости, изучить один из

методов измерения коэффициента вязкости – вискозиметрией.

Приборы и материалы: вискозиметр, исследуемая жидкость, эталонная

жидкость, секундомер, резиновая груша.