4.3Опис дослідної установки

Скляній циліндричній посудині 3 (Рисунок 4 .5) з рідиною надається обертовий рух від електродвигуна постійного струму 4, число обертів якого регулюється за допомогою реостату і заміряється тахометром. Між електродвигуном і тахометром встановлена передача з коефіцієнтом

, (4.19)

де n_m - частота обертання, що показує тахометр; n_д - дійсна частота обертання електродвигуна (посудини).

Рисунок 4.5

Коефіцієнт підвищення числа обертів дорівнює і = 2,3.

Для визначення координат точок вільної поверхні використовується мірна голка, яка може рухатись як по вертикалі (1), так і по горизонталі (2).

4.4Хід виконання роботи

В посудину наливається вода (приблизно до половини її висоти). Запускається електродвигун 4 і вичікується певний час, поки частота обертання посудини та форма вільної поверхні не стабілізується. Потім, торкаючись мірною голкою в п'яти точках вільної поверхні рідини, за допомогою мірних шкал на голці і лінійці визначають координати цих точок. Серед цих п'яти точок одна точка повинна належати до вершини параболоїда обертання (точка А)

Досліди проводять при частотах обертання, що задаються викладачем. Результати замірів записують в табл. 4.1.

4.5Обробка результатів вимірювання

4.5.1Обчислюються координати точок вільної поверхні, використовуючи дослідні координати.

4.5.2Знаходиться кутова швидкість за формулою:

, (4.20)

де п – число обертів за хвилину.

4.5.3За формулою (4.1) знаходяться теоретичні координати точок вільної поверхні при виміряних значеннях r.

4.5.4Обчислюється відносна похибка

, (4.21)

де z_д – дослідна координата; z_т – теоретична координата.

4.5.5Результати обчислювань вносяться в журнал вимірювань.

4.5.6На одному і тому ж рисунку для кожної частоти обертання побудувати теоретичні профілі вільної поверхні рідини. До цих гра­фіків нанести відповідні дослідні точки. Провести порівняння результатів дослідів з теорією.

Таблиця 4.3 – Протокол даних дослідів і розрахунків

Частота обертання посудини n, об/хв	Кутова швидкість , с-1	Дослідні координати					За формулою (4.1) zm, мм	За формулою (4.4)  z, %
		x, мм	y, мм	r, мм		zд, мм

4.6Контрольні питання

4.6.1Що таке відносний спокій рідини ?

4.6.2За яким законом розподіляється тиск в рідині ?

4.6.3В яких точках тиск в рідині буде: а) найбільший? б) найменший?

4.6.4Які поверхні вважаються поверхнями рівного тиску? Нарисуйте ці поверхні.

4.6.5Порівняйте вільні поверхні рідини, яка знаходиться в абсолютному і відносному спокої (при обертанні; при поступальному русі).

4.6.6Які сили впливають на формування вільної поверхні при відносному спокої?

4.6.7Чи впливає на формування вільної поверхні рідини її в'язкість, густина, поверхневий натяг (при обертанні; при поступальному русі)?

4.6.8Як впливає величина прискорення вільного падіння на форму вільної поверхні рідини, яка знаходиться в відносному спокої? Приведіть приклади.