отчет по лабораторной работе №2
.docxМинистерство 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
-
V4
V3
V2
V1
А
У
X
Рис. Скорость обтекания пластинки жидкостью на различных расстояниях от ее поверхности
L
h
Краткие теоритические сведения:
-
Силы, приложенные к шарику:
-
y: mg – Fc – FA = ma = m
-
m = , где – плотность шарика, V – объем
-
Сила Стокса:
-
Сила Архимеда: , где – плотность глицерина,
-
Основная расчетная формула для вычисления коэффициента вязкости жидкости: , где L – расстояние падения шарика.
Формулы для подсчета погрешности:
-
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 (
-
Абсолютная систематическая погрешность:
, где – коэффициент вязкости жидкости.
-
Среднеквадратичное отклонение коэффициент вязкости жидкости:
- среднеквадратичное отклонение среднего диаметра
- среднеквадратичное отклонение среднего времени - среднеквадратичное отклонение коэффициента вязкости жидкости
-
Абсолютная случайная погрешность:
, где – коэффициент Стьюдента для доверительной вероятности =0,95 и числа измерений n=3
-
Суммарная погрешность:
, (k=1,1 при =0,95)
-
Приборы и принадлежности:
-
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
-
Линейка – 0-505мм Цена деления – 1мм
-
Секундомер – NOKIA 2700 23:59:59:99 Точность измерения – 0,01мм
-
Стальные шарики
-
Цилиндрический сосуд с глицерином погрешность измерения – 0,01*103кг/м3
-
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 |
-
Определение массы шариков:
M = 2640мг θМ = 0,5мг
-
Определение плотности материала шариков:
-
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 |
-
Измерение расстояния L:
-
Расчет коэффициента вязкости:
-
Расчет погрешностей измерений:
мм
с
-
Запись конечного результата:
с вероятностью α = 0,95
-
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.