1 лаба физ
.rtf
МИНОБРНАУКИ РОССИИ
САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
«ЛЭТИ» ИМ. В.И. УЛЬЯНОВА (ЛЕНИНА)
Кафедра Физики
ОТЧЕТ
по дисциплине «Физика»
Тема: Исследование движения тел в диссипативной среде.
Студент гр. 0182 ______________ Бронников Д.Д.
Преподаватель ______________ Морозов В.В.
Санкт-Петербург
2020
Протокол
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
m, мг |
|
|
|
|
|
|
t, с |
|
|
|
|
|
|
ρж , г/см3 |
ρт , г/см3 |
l, см |
h0 ,см |
t, °C |
|
|
|
|
|
Формула:
Таблица 1.1. Константы эксперимента.
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
m, мг |
76 |
79 |
79 |
82 |
86 |
m 0,5 |
m, г |
76*10-3 |
79*10-3 |
79*10-3 |
82*10-3 |
86*10-3 |
m=0,5*10-3 |
t , с |
3,73 |
3,38 |
3,6 |
3,83 |
3,35 |
t =0,01 |
v¥l / t |
3,75335 |
4,14201 |
3,9 |
3,65535 |
4,1791 |
t =v¥ |
,% |
0,813 |
0,76 |
0,8 |
0,88 |
0,8 |
- |
|
0,0086 |
0,0081 |
0,0084 |
0,009 |
0,0083 |
- |
↑ ,% |
0,76 |
0,8 |
0,8 |
0,813 |
0,88 |
R |
Ui =i+1 ↑-i ↑ |
0,04 |
0 |
0,013 |
0,067 |
- |
U =UP,NR =0,00768 |
Вывод ф-лы вязкости:
Второй
закон Ньютона в случае стационарного
движения шарика имеет
вид
или
Из полученного уравнения может быть найден коэффициент сопротивления среды:
а по формуле Стокса–Эйнштейна – вязкость среды:
Радиус
шарика может быть выражен через его
массу
.
Тогда:
Вывод ф-лы приборной погрешности логарифмируемая ф-ии
=
Весомые
множители:
,
,
Формула
приборной погрешности функции будет
иметь вид:
Промахов в таблице нет. Up,n = 0,64 (для 5 измерений)
Таблица
1.2. Выборка значений вязкости глицеринового
масла,
.
Формула
|
|
|
|
|
||
ƒ=, Дж |
|
|
0,0542 |
0,12 |
Таблица 1.3. (продолжение)
|
|
|
|
|
0,0612 |
0,00848 |
0,055 |
= 0,81 ±0,06 |
0,01 % |
r2=
=0,17
- коэф. сопротивления m2'
=
=0,004
Pd2
=
=2,91656 – мощность рассеивания
W2
=
= 10,55 - баланс энергии ,где h=l
m2'
=
=>
R=0,124(см)
Re2=
=15,85(-число
Рейнольдса)=>движение
слоев – ламинарное
v02=
= 0(м/с)
- начальная скорость a0
=g=10(м/с)
–
начальное ускорение
=0
=9,86
– кол-во теплоты
,
выделяющееся за счет трения шарика о
жидкость, при его прохождении между
двумя метками.
Диссипативная среда - распределённая физ. система, в которой энергия упорядоченных (макроскопических) движений или полей необратимым образом переходит в энергию неупорядоченных (хаотических) движений или полей. А – константа, зависящая от плотности жидкости и материала шарика.
Динамическая вязкость(η) – это отношение действующего касательного напряжения к градиенту скорости при заданной температуре. Единица измерения динамической вязкости паскаль-секунда (Па×с). Кинематическая вязкость (ν) – это отношение динамической вязкости жидкости к ее плотности при той же температуре. Величина, обратная динамической вязкости, называется текучесть.
Вязкость жидкостей в очень сильной степени зависит от температуры. С ростом температуры подвижность молекул жидкости возрастает, а вязкость падает, т.к. с увеличением температуры тепловое движение молекул усиливается, а среднее время “оседлой жизни” молекулы (время релаксации) уменьшается.
Турбулентное течение - это течение с завихрениями, например у самой стенки сосуда ток жидкости может создавать турбулентность, а ламинарное - это течение только по прямой в одну сторону. При ламинарном течении линии тока практически параллельны. Критерием характера движения слоев жидкости (ламинарного или турбулентного) является число Рейнольдса Re. При Re<2300 движение слоев – ламинарное, при Re 2300 > – турбулентное.
Методика измерения вязкости, использованная в лабораторной работе - выборочная.
При малых скоростях движения сила сопротивления прямо пропорциональна скорости движения и линейному размеру тела.. При увеличении скорости тела меняется сопротивления среды. Оно зависит от характера обтекания движущегося в нем тела. На больших скоростях позади движущегося тела возникает сложное турбулентное течение.
Определение присоединенной массы имеет существенное значение при изучении неустановившихся движений тел, полностью погруженных в воду, при изучении удара о воду, входа тел в воду, качки судов и т.д.
По ф-ле:
Вывод ф-лы приборной погрешности логарифмируемая ф-ии =
Весомые множители: , ,
Формула
приборной погрешности функции будет
иметь вид:
13. Совместно измеренные значения аргументов функции не образуют выборок, но можно создать выборку значений функции, следовательно в данной работе для обработки данных косвенных измерений нельзя применять метод переноса погрешностей, но возможно применение выборочного метода.
14.
a0
– начальное ускорение
v0
– начальная скорость
v¥
- установившаяся скорость
t - время релаксации;
15.
