Министерство образования Российской Федерации

Российский государственный профессионально-педагогический университет

Кафедра общей физики

Отчет по лабораторной работе №2 «измерение вязкости жидкости методом Стокса»

Студент: Сажаев Александр Группа: ТО-101

Преподаватель: Анахов С.В.

Екатеринбург 2012

1. V₄

   V₃

   V₂

   V₁

   А

   У

   X

   

   Рис. Скорость обтекания пластинки жидкостью на различных расстояниях от ее поверхности

   

   L

   h

   Краткие теоритические сведения:

1. Силы, приложенные к шарику:

   

2. y: mg – F_c – F_A = ma = m

   

3. m = , где – плотность шарика, V – объем

4. 

5. Сила Стокса:

6. Сила Архимеда: , где – плотность глицерина,

7. Основная расчетная формула для вычисления коэффициента вязкости жидкости: , где L – расстояние падения шарика.

Формулы для подсчета погрешности:

1. Абсолютная систематическая погрешность:

, где - погрешность коэффициента вязкости жидкости

- погрешность измерения диаметра (мм)

- погрешность измерения времени (с)

– погрешность измерения расстояния (м)

d – среднее значение диаметра образца (мм)

t – среднее значение времени (с)

L – расстояние между метками (м) – плотность шарика ( – плотность жидкости (

2. Абсолютная систематическая погрешность:

, где – коэффициент вязкости жидкости.

3. Среднеквадратичное отклонение коэффициент вязкости жидкости:

- среднеквадратичное отклонение среднего диаметра

- среднеквадратичное отклонение среднего времени - среднеквадратичное отклонение коэффициента вязкости жидкости

4. Абсолютная случайная погрешность:

, где – коэффициент Стьюдента для доверительной вероятности =0,95 и числа измерений n=3

5. Суммарная погрешность:

, (k=1,1 при =0,95)

2. Приборы и принадлежности:

1. Микрометр № 6465

Предел измерений – 0-25мм

Цена деления основной шкалы – 0,5мм

Число делений на круговой шкале – 50

Шаг винта – 0,5мм

Цена деления круговой шкалы – 0,01мм

2. Линейка – 0-505мм Цена деления – 1мм

3. Секундомер – NOKIA 2700 23:59:59:99 Точность измерения – 0,01мм

4. Стальные шарики

5. Цилиндрический сосуд с глицерином погрешность измерения – 0,01*10³кг/м³

3. Измерение диаметров шариков:

№	di, мм	dср - di, мм	(dср - di)2, мм2
1	5,95	0,03	0,09*10-2
2	5,99	-0,01	0,01*10-2
3	6,00	-0,02	0,04*10-2
dср	5,98

4. Определение массы шариков:

M = 2640мг θ_М = 0,5мг

5. Определение плотности материала шариков:

6. Определение времени падения шариков:

№	ti, с	(tср – ti), с	(tср – ti)2, с2
1	1,68	0,14	1,96*10-2
2	1,86	-0,04	0,16*10-2
3	1,91	-0,09	0,81*10-2
tср	1,82	2,93∗10−2

7. Измерение расстояния L:

8. Расчет коэффициента вязкости:

9. Расчет погрешностей измерений:

мм

с

10. Запись конечного результата:

с вероятностью α = 0,95

11. Вывод:

В результате проделанных измерений мы получили значение коэффициента вязкости жидкости , что в пределах погрешности измерений не соответствует табличному значению вязкости глицерина, вследствие погрешности измерения времени падения шариков и неравномерного их падения.