1 семестр - 1 курс / Лаб 1
.docx
Министерство образования РФ
Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ
им. В.И. Ульянова (Ленина)»
ОТЧЕТ
по лабораторной работе № 1
ИССЛЕДОВАНИЕ ДВИЖЕНИЯ ТЕЛ В ДИССИПАТИВНОЙ СРЕДЕ
Выполнил: Роменский Максим Александрович
Факультет: ФКТИ
Группа: 4343
Преподаватель: Ходьков Д.А.
Оценка лабораторно-практического занятия |
||||||
Выполнение ИДЗ |
Вопросы |
Подготовка к лабораторной работе |
Отчет по лабораторной работе |
Коллоквиум |
Комплекснаяоценка |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
“Выполнено” “_______” ___________________
Подпись преподавателя ____________________
Министерство образования РФ
Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ
им. В.И. Ульянова (Ленина)
ИССЛЕДОВАНИЕ ДВИЖЕНИЯ ТЕЛ В ДИССИПАТИВНОЙ СРЕДЕ
Лабораторная работа №1
Санкт-Петербург
2024
ЦЕЛЬ РАБОТЫ:
Определение вязкости диссипативной среды (жидкости) по установившейся скорости движения шарика в ней, а также исследование процессов рассеяния энергии в диссипативной среде.
ИССЛЕДУЕМЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ
Сила сопротивления движению тела в вязкой среде. В вязкой среде на движущееся тело действует сила сопротивления, направленная противоположно скорости тела.
где v – скорость движения
тела, r – коэффициент сопротивления,
зависящий от формы, размеров тела и от
вязкости среды
.
Для шара радиуса R коэффициент сопротивления
определяется формулой Стокса
.
Движение тела в диссипативной среде.
Д
вижение
тела массой m под действием постоянной
силы F при наличии сопротивления среды
описывается следующим уравнением:
В данной работе тело движется под действием силы тяжести, уменьшенной в результате действия выталкивающей силы Архимеда, т.е.
,
где ρс и ρт – плотности среды и тела, соответственно. Таким образом, уравнение движения преобразуется к виду
.
Если начальная скорость движения тела равна нулю, то равна нулю и сила сопротивления, поэтому начальное ускорение
.
Превращение энергии в диссипативной системе.
Полная механическая энергия движущегося в жидкости тела в произвольный момент времени определяется выражением
где h — высота расположения тела над дном сосуда.
Скорость диссипации энергии (мощность потерь) в установившемся режиме может быть найдена как
Уравнение баланса энергии на участке установившегося движения имеет вид:
где
–
путь, проходимый телом между двумя
метками, за время t. Уравнения движения
тела (второй закон Ньютона) и баланса
энергии при установившемся движении
тела эквивалентны друг другу.
ЭСКИЗ УСТАНОВКИ:
Ци
линдрический
сосуд с жидкостью, металлические шарики,
аналитические весы, масштабная линейка,
секундомер. В работе используется
цилиндрический сосуд (рис. 1.1), на боковой
поверхности которого нанесены метки.
Измеряя расстояние между метками и
время движения шарика в жидкости между
ними, можно определить скорость его
падения. Шарик опускается в жидкость
через впускной патрубок, расположенный
в крышке цилиндра.
ПРОТОКОЛ НАБЛЮДЕНИЙ ДЛЯ
ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ № 1
ИССЛЕДОВАНИЕ ДВИЖЕНИЯ ТЕЛ В ДИССИПАТИВНОЙ СРЕДЕ
Таблица 1.1
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
m, мг |
|
|
|
|
|
|
t, с |
|
|
|
|
|
|
Таблица 1.2
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Выполнил Роменский Максим Александрович
Факультет КТИ
Группа № 4343
“____” __________ _____
Преподаватель: _________________
Ответы на вопросы к лабораторной работе №1
ИССЛЕДОВАНИЕ ДВИЖЕНИЯ ТЕЛ В ДИССИПАТИВНОЙ СРЕДЕ
