- •Физические основы механики, физика колебаний и волн, термодинамика
- •Содержание
- •Библиографический список……………………………………………….174 Приложение…………………………………………………………………175 Введение
- •Общие указания к выполнению лабораторных работ
- •Правила оформления отчета по лабораторным работам.
- •Требования к допуску, выполнению и защите лабораторных работ.
- •Лабораторная работа 1-01 Статистическая обработка результатов эксперимента. Случайные погрешности результатов наблюдений интервалов времени
- •Теоретическое введение
- •Методика измерений
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Экспериментальная часть
- •Порядок выполнения работы
- •Обработка результатов измерений
- •Контрольные вопросы
- •Методика измерений
- •Экспериментальная установка
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Экспериментальная часть
- •Экспериментальная установка
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Методика измерений
- •Экспериментальная часть
- •Порядок выполнения лабораторной работы
- •Обработка результатов измерений
- •Контрольные вопросы
- •Экспериментальная часть
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Экспериментальная часть
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Экспериментальная часть
- •Методика измерений
- •Порядок выполнения работы
- •Замечание 1: погрешность времени рассчитывается по стандартной методике расчета погрешностей случайной величины:
- •Контрольные вопросы
- •Экспериментальная установка и методика измерений
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Используемые литература
- •Лабораторная работа 1-10 Изучение свободных колебаний пружинного маятника
- •Теоретическое введение
- •Экспериментальная часть
- •О писание установки
- •Обработка результатов измерений
- •Обработка результатов измерений
- •Контрольные вопросы
- •Цель работы: Определение жесткости пружины, определение периода свободных колебаний маятника с массивной пружиной.
- •Недостаточность модели 2
- •Экспериментальная часть
- •Описание установки
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Экспериментальная часть Математический маятник
- •Контрольные вопросы
- •Используемая литература
- •Лабораторная работа 1-13 Измерение момента инерции тела методом крутильных колебаний
- •Теоретическое введение
- •Экспериментальная часть
- •Порядок выполнения работы
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Экспериментальная часть
- •Лабораторная установка и методика измерений
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Экспериментальная установка и методика измерений
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Экспериментальная часть
- •Методика измерений
- •Описание установки
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Экспериментальная часть
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Экспериментальная установка и методика измерений
- •Порядок выполнения работы
- •Обработка результатов
- •Контрольные вопросы
- •Экспериментальная часть
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Экспериментальная часть Экспериментальная установка и методика измерений
- •Порядок выполнения работы
- •Обработка результатов измерений
- •Контрольные вопросы
- •Экспериментальная часть
- •Методика измерений
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Методика измерений
- •Экспериментальная часть
- •Порядок выполнения работы
- •Обработка результатов измерений
- •Контрольные вопросы
- •Экспериментальная часть
- •Порядок выполнения работы
- •Обработка результатов измерения
- •Контрольные вопросы
- •Используемая литература
- •Библиографический список
- •Приложение
Порядок выполнения работы
Аккуратным движением сосуда "на себя" освободите ось от фиксации. Осторожно поверните сосуд капилляром вверх. При этом жидкость быстро (за 2-3 минуты) перетечет вниз. Дождитесь полного перетекания жидкости.
Поверните сосуд снова, капилляром вниз.
В течение времени, пока жидкость будет перетекать из верхней половины в нижнюю (20-25 мин.), отмечайте моменты времени (t1, t2, t3 и т.д.), в которые верхний уровень будет проходить отметки, отстоящие одна от другой на 3-5 см (H1, H2, H3 и т.д.). Например, 25; 20; 15; 10; 5 см. Время отсчитывайте с точностью до 1 с, уровень воды – до 1 мм. Отсчеты заносите в строки и таблицы 18.1.
Обработка результатов
Вычитая из каждого последующего момента времени предыдущий, найдите в каждом опыте.
Вычитая из каждого предыдущего уровня последующий, определите .
Прибавляя к каждому предыдущему уровню последующий, вычислите .
Вычислите для каждого интервала величину по (18.18).
Вычислите по формуле (18.17) постоянную установки . Радиус капилляра , длина капилляра , внутренний радиус сосуда .
Вычислите и занесите в таблицу коэффициент вязкости для каждого интервала по формуле (18.19).
Найдите среднее значение .
По формуле (18.5) и среднему коэффициенту вязкости вычислите кинематическую вязкость .
По формуле (18.9) вычислите число Рейнольдса для наибольшей в опыте средней скорости (по первому интервалу).
. (18.9)
Таблица 18.1
n |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
, с |
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
||
, с |
- |
|
|
|
|
|
|
|
, м |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
, м |
- |
|
|
|
|
|
|
|
, м |
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
, Пас |
- |
|
|
|
|
|
|
|
, Пас |
|
|||||||
, Пас |
|
|||||||
, |
|
|||||||
|
- |
|
- |
- |
- |
- |
- |
|
Re |
- |
|
- |
- |
- |
- |
- |
Замечание: Необходимую для расчёта среднюю скорость жидкости в капилляре можно найти по формуле:
,
где - объем жидкости, прошедшей через капилляр за время ; – площадь сечения капилляра.
Оцените погрешность динамической вязкости для одного из опытов.
Сделайте выводы: определите характер течения жидкости (турбулентный, ламинарный), считая критическим значением Re=2000; сравните ср с табличным значением для воды.
Замечание: находится по стандартной методике расчёта погрешностей при косвенных измерениях, исходя из (18.16):
.(18.20)
Здесь ; ; ; ;
; .
Можно показать, что (18.20) сводится к более простой формуле, если находить относительную погрешность :
.