Описание установки
Установка (рис.3) состоит из стеклянного цилиндра с исследуемой жидкостью. На поверхности цилиндра имеются две горизонтальные метки, верхняя метка должна быть на 5-10 см ниже уровня жидкости, а нижняя на 5-10 см выше уровня жидкости. Расчетная формула (4) справедлива для безграничной среды, поэтому размеры сосуда должны быть значительно больше размера шарика. По этой же причине шарик должен двигаться как можно ближе к оси цилиндра.
Рис. 3.
Схема установки: (А – верхняя метка (располагается ниже уровня жидкости на 5-10 см), В – нижняя метка располагается выше уровня жидкости на 5-10 см)
Порядок выполнения работы и обработка результатов измерений
1. С помощью миллиметровой шкалы измерить расстояние между метками А и В.
2. Измерить диаметр шарика микрометром или штангенциркулем не менее 3-х раз. Результаты записать в таблицу, как среднее из 3-х измерений. Измерить массу, вычислить плотность шарика.
3. Опустить шарик в жидкость, включить секундомер в момент прохождения шарика метки А остановить секундомер и записать время в таблицу во время прохождения шарика метки В.
4. Повторить эксперимент 3-5 раз с разными шариками.
5. Вычислить вязкость жидкости.
6. Определить среднее значение динамической вязкости.
7. Результаты занести в таблицу.
Таблица
|
№ |
mш |
D |
t |
ρш |
ρж |
η |
Δη |
Eŋ |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ср. зн. |
|
|
|
|
|
|
|
|
7. Найти абсолютную ошибку измерения (см. обработку результатов).
8. Сравнить экспериментальные данные коэффициента вязкости с табличными (см. приложение).
9. Окончательный результат записать в виде η =ηср ± Δηср
Контрольные вопросы
1. Объяснить возникновение трения в вязкой жидкости, с точки зрения молекулярно – кинетической теории. Какие физические величины характеризуют вязкое трение. Их физический смысл.
2. Вывод расчетной формулы и определение всех физических величин, входящих в данную формулу.
3. В чем заключается метод Стокса по определению коэффициента вязкости.
4. Какие силы действуют на движущийся в жидкости шарик? Как меняется величина равнодействующей этих сил во время движения шарика, почему
5. Какую силу называют силой внутреннего трения. Какова природа сил внутреннего трения.
Лабораторная работа № 1-3
Исследование механического движения на примере модели пружинного маятника
Цель работы: изучить механическое движение на примере модели пружинного маятника
Оборудование:
1. Пружина;
2. Секундомер;
3. Шкала;
4. Набор грузов.