3.3. Обработка результатов

3.3.1. Результаты опытов с первым комплектом оборудования:

1) рассчитать средние значения диаметра и времени погружения для 5 шариков в опыте с глицерином, после чего вычислить средние значения объёма и массы (по известной плотности материала) шарика. Сравнить времена погружения в воде и в глицерине. Сделать выводы о характере движения в этих средах;

2) вычислить среднюю начальную скорость свободного падения в воздухе V₀ и коэффициент плавучести b для опытов с глицерином (см. л.9);

3) пользуясь формулой (11), найти удельный коэффициент сопротивления μ, затем вычислить коэффициент сопротивления η;

4) построить графики зависимостей z = z(t), V = V(t) и V = f(z) для опыта в глицерине;

5) определить по графикам установившуюся постоянную скорость погружения в глицерине и вычислить силу сопротивления F_S для линейного закона сопротивления;

6) построить графики z = z(t), V = V(t) и V = f(z) для двух новых значений коэффициента μ, уменьшенных по сравнению с измеренными в опыте, сохраняя прежние значения V₀ и b. Кратность уменьшения коэффициента μ – в интервале от 5 до 1000 раз – указывает преподаватель индивидуально для каждого опыта.

3.3.2. Результаты опытов со вторым комплектом оборудования:

Задание на обработку результатов определяет преподаватель. Содержание заданий зависит от типа исследованных шариков и должно быть основано на формулах, полученных расчётами для разных законов сопротивления: линейного, квадратичного, комбинированного.

4. Вопросы для проверки (примерные):

4.1. Понятие о структурных единицах газов и жидкостей. Определение моля в системе СИ. Понятие о фракталах и кластерах.

4.2. Чем объясняется гидродинамическое сопротивление при движении тел в газах и жидкостях? Зависимость сопротивления от структуры жидкостей.

4.3. Основные формулы для расчётов гидродинамического сопротивления.

4.4. Расчёты движения тел в жидкости при разных законах сопротивления.

4.5. Объяснить цель и методику выполненного эксперимента. Какие результаты получены в проведённом исследовании?

5. Литература

5.1. Е.Н.Бондарев, В. Т.Дубасов, Ю. А. Рыжов и др. Аэрогидромеханика – М.: Машиностроение. – 1993.

5.2. Ю. И. Петров. Кластеры и малые частицы. – М.: Наука. –1986.

5.3. А. Л. Бучаченко. Нанохимия – прямой путь к высоким технологиям нового века. Успехи химии, т.72, вып. 5. – 2003, с.419-437.

5.4. В. Д. Лахно. Кластеры в физике, химии, биологии – Ижевск: Изд-во РХД. – 2001.

16