Порядок выполнения работы

1. Измерить расстояние l между кольцевыми метками на цилиндре с исследуемой жидкостью (верхняя метка соответствует положению шара, при котором скорость его становится постоянной).

2. Микрометром измерить диаметры D пяти шаров (дробинок ), данные занести в таблицу.

№ п/п	Di	ti
1.
2.
3.
4.
5.

3. Для каждого шара определить время падения t_i и скорость падения

v_i=, между метками.

Результаты занести в таблицу.

4. Рассчитать коэффициент вязкости жидкости по движению каждого из шаров. Для этого формулу (23) перепишем в виде:

,

где =- постоянная в условиях опыта величина.

Значение занести в таблицу, вычислить среднее арифметическое значение коэффициента вязкости

.

5. Вычислить . Результаты занести в таблицу.

Примечание. При использовании формулы (23) коэффициент вязкости определяется из каждого из 5 шаров независимо, поэтому результаты измерений обрабатываются как при прямых измерениях.

6. Вычислить доверительный интервал среднего арифметического (абсолютную ошибку):

где - коэффициент Стьюдента дляn =5 при доверительной вероятности .

7. Записать окончательный результат в виде

В. Измерение коэффициента вязкости жидкости вискозиметром Гесса.

Приборы и принадлежности: вискозиметр Гесса, эталонная жидкость – дистиллированная вода, исследуемая жидкость, вата, спирт.

Вискозиметр Гесса позволяет измерить величину - относительную вязкость исследуемой жидкости по отношению к эталонной. Работа вискозиметра основана на формуле Пуазейля.

Пусть две различные жидкости с коэффициентом вязкости ипротекают через один и тот же капилляр радиусомR, длиной l.

Запишем формулу Пуазейля для каждой жидкости:

.

Если в процессе эксперимента обеспечить условие то взяв отношениеполучимт.е. для определения относительной вязкости жидкости достаточно измерить объёмыиQ, ежесекундно протекающие через поперечное сечение капилляра. Зная , легко рассчитать вязкость исследуемой жидкости

Рис. 14

Вискозиметр Гесса используется в клинике для определения вязкости крови. Схема прибора дана на рис. 14. Два одинаковых капилляра a и b соединены с проградуированными трубками А и Б, концы которых соединены тройником В, от которого идёт резиновая трубка D cо стеклянным наконечником Е. Трубка Б имеет кран Г.

Порядок выполнения работы.

1. Протереть спиртом наконечник Е. Открыть кран Г и, втягивая ртом воздух через наконечник Е, наполнить трубку Б водой до метки 0.

2. Закрыть кран Г. Наполнить трубку А до метки 0 исследуемой жидкостью.

3. Открыть кран, всосать обе жидкости так, чтобы исследуемая дошла до метки. При этом вода, как менее вязкая (по сравнению с исследуемой жидкостью) дойдет до более высокой метки, указывающей отношение

4. Рассчитать вязкость исследуемой жидкости по формуле:

Результат записать в протокол.

Приложение: Таблица вязкости воды при разных температурах

С	0	10	20	25	30	40	50	60
	1,792	1,308	1,005	0,894	0,801	0,656	0,549	0,469

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Уравнение неразрывности струи для стационарного течения идеальной жидкости.

2. Уравнение Бернулли. Следствия из этого уравнения.

3. Вязкость (внутреннее трение) жидкости. Закон Ньютона для вязкого трения.

4. Коэффициент вязкости. Единицы измерения вязкости. Ньютоновские и неньютоновские жидкости.

5. Формула Пуазейля.

6. Гидравлическое сопротивление.

7. Ламинарное и турбулентное течение жидкости. Число Рейнольдса.

8. Метод Стокса для определения коэффициента вязкости.

9. Устройство и принцип действия вискозиметра Гесса.

22