Лабораторная работа №2 / LABA_F22
.DOCСАНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
кафедра Физики
Отчет по лабораторной работе № 2
выполнил
студент гр. 6361 Драгун В.А.
СПб 1997
Изучение движения тела в диссипативной среде.
Приборы: сосуд с исследуемой жидкостью; шарики большей плотности, чем плотность жидкости; секундомер; масштабная линейка.
Цель работы: изучение движения тела в однородном силовом поле при наличии сопротивления среды и определение коэффициента внутреннего трения (вязкости) среды.
На маленький шарик, падающий в вязкой жидкости, действуют три силы: сила тяжести, сила Архимеда, сила сопротивления Среды (сила Стокса).
Результирующая сила
, где - плотность шарика, - плотность жидкости, r-радиус шарика, - вязкость жидкости, v-скорость падения шарика. Пока скорость невелика, шарик падает с ускорением. По достижении определенной скорости результирующая сила обращается в нуль, и движение шарика становится равномерным. Время, за которое это произойдет называют временем переходного процесса (временем релаксации).
Временная зависимость на всех этапах движения описывается выражением .
Коэффициент вязкости можно определить по формуле
, где D - диаметр шарика, - масса шарика. При движении с постоянной скоростью работа силы тяжести целиком переходит в теплоту. Диссипацию энергии(мощность потерь) можно найти
.
Таблица результатов эксперимента:
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
погрешность |
m, мг |
111 |
109 |
110 |
110 |
112 |
0,5 |
l, м |
0,19 |
0,19 |
0,19 |
0,19 |
0,19 |
0,0005 |
t, сек |
1,22 |
1,39 |
1,47 |
1,34 |
1,45 |
0,005 |
V, м/с |
0,155738 |
0,136691 |
0,129252 |
0,141791 |
0,131034 |
|
, м/с |
0,016837 |
-0,00221 |
-0,00965 |
0,00289 |
-0,00787 |
|
м2/с2 |
0,000283 |
4,89 10-06 |
9,3110-05 |
8,3510-06 |
6,1910-05 |
|
|
258001,9 |
253353,2 |
255677,5 |
255677,5 |
260326,2 |
|
Обработка результатов:
г=0,1104кг
время релаксации сек
мощность потерь Дж
=256607,3Пас
Пас
=0,000002703185 м3
256607,32077,682Пас