- •Введение.
- •Приближённое определение погрешностей функции z одного переменного
- •Приближённое определение погрешностей функции нескольких переменных
- •Глава I механические свойства
- •1.1 Проверка законов движения на машине атвуда Цель работы: изучение законов Ньютона, проверка законов равноускоренного движения.
- •I. Теоретическое введение
- •II. Приборы и принадлежности
- •Машина Атвуда
- •Секундомер.
- •III. Выполнение работы
- •1. Проверка законов путей
- •2. Проверка второго закона Ньютона
- •IV. Содержание отчета.
- •V. Контрольные вопросы
- •1.2 Изучение собственных колебаний пружинного маятника
- •I. Теоретическое введение.
- •II. Приборы и принадлежности.
- •III. Выполнение работы
- •Задание 1.
- •Задание 2.
- •IV Содержание отчета
- •V. Контрольные вопросы
- •1.3 Изучение законов вращательного движения при помощи крестообразного маховика
- •I. Теоретическое введение.
- •II. Приборы и принадлежности:
- •III. Выполнение работы
- •IV Содержание отчета
- •V Контрольные вопросы:
- •1.4 Определение момента инерции стержня
- •I. Теоретическое введение.
- •II Приборы и принадлежности
- •III Выполнение работы
- •IV. Содержание отчета.
- •V. Контрольные вопросы
- •1.5 Определение скорости полета пули баллистическим маятником.
- •I. Теоретическое введение
- •II. Приборы и принадлежности.
- •III. Выполнение работы.
- •IV. Содержание отчета.
- •V. Контрольные вопросы
- •1.6 Определение момента инерции махового колеса и силы трения в опорах.
- •I. Теоретическое введение
- •II. Приборы и принадлежности.
- •III. Выполнение работы.
- •IV. Содержание отчета.
- •V. Контрольные вопросы
- •1.7 Определение коэффициента вязкости жидкости.
- •I. Теоретическое введение
- •II. Приборы и принадлежности.
- •III. Выполнение работы.
- •IV. Содержание отчета.
- •V. Контрольные вопросы
- •1.8 Определение плотности воздуха при нормальных условиях и его молекулярной массы.
- •I. Теоретическое введение
- •II. Приборы и принадлежности.
- •Описание установки
- •III. Выполнение работы.
- •IV. Содержание отчета.
- •V. Контрольные вопросы
- •1.9 Определение отношения теплоемкостей газа методом адиабатического расширения.
- •I. Теоретическое введение
- •II. Приборы и принадлежности.
- •III. Выполнение работы.
- •Измерения и обработка результатов
- •IV. Содержание отчета.
- •V. Контрольные вопросы
- •1.10 Экспериментальная проверка закона гука и определение модуля юнга по растяжению проволоки.
- •I. Теоретическое введение
- •III. Выполнение работы. Описание установки.
- •Примечание.
- •IV. Содержание отчета.
- •V. Контрольные вопросы.
- •1.11 Изучение явлений переноса в воздухе при комнатной температуре.
- •I. Теоретическое введение.
- •II. Приборы и принадлежности.
- •III. Выполнение работы.
- •Порядок выполнения работы.
- •IV. Содержание отчета.
- •V. Контрольные вопросы.
II. Приборы и принадлежности.
Вискозиметр Стокса.
Шарики.
Микрометр.
Секундомер.
Измерительная линейка.
III. Выполнение работы.
Один из методов определения коэффициента внутреннего трения жидкости (метод Стокса) состоит в том, что замеряется скорость равномерного движения шарика в жидкости, его радиус и плотность. По данным измерения вычисляется коэффициент внутреннею трения исходя из следующих рассуждений: шарик, при своем движении в жидкости, обволакивается жидкостью. Ближайший к шарику слой имеет скорость, равную скорости движения шарика, все последующие слои имеют меньшую скорость.
Если движение слоев жидкости относительно друг друга ламинарное (без завихрений), то при этом условии на шарик действуют следующие силы
(рис. 3).
1. Сила тяжести:
(4)
2. Выталкивающая сила FА согласно закону Архимеда определится:
(5)
3. Сила внутреннего трения (вязкого сопротивления):
(6)
где mш и mж — масса шарика и жидкости,
и — их плотности,
r — радиус шарика,
V —- скорость падения шарика,
g — ускорение свободного падения,
— коэффициент вязкости.
Движение шарика, падающего в вязкой жидкости, лишь в первое время будет ускоренным, в этом случае: (7)
С возрастанием скорости возрастает сила вязкого сопротивления и с некоторого момента движение можно считать равномерным, то есть. справедливо равенство:
или (8)
Подставив в (8) значения (4), (5),(6) получаем:
откуда
(9)
Для средней части сосуда, ограниченной рисками А и В (рис. 3), где движение равномерное, скорость равна: ,
где l — расстояние АВ,
t — время падения шарика между рисками А и В.
Уравнение (9) справедливо лишь тогда, когда шарик падает в безграничной среде. Если шарик падает вдоль оси трубки радиуса R, то приходится учитывать влияние боковых стенок. Учитывая поправки, формула (9) примет вид:
(10)
Микрометром измеряют радиус шарика (в двух диаметрально противоположных направлениях) записывают среднюю величину.
Опускают шарик в жидкость, и после прохождения им от поверхности 5 — 10 см, включают секундомер.
Выключить секундомер после того, как шарик пройдет 80 см.
Вычислить абсолютную ошибку измерений.
Записать окончательный результат в виде:
кг / м3
кг /м3
Данные измерений занести в таблицу:
Dшар (м) |
|
|
|
|
|
Rшар (м) |
|
|
|
|
|
L (м) |
|
|
|
|
|
t (с) |
|
|
|
|
|
V (м/с) |
|
|
|
|
|
Rтрубки (м) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|