Описание лабораторной установки

Установка (рис. 9) состоят не цилиндрического прозрачного сосуда 1 радиусом t , который заполнен жидкостью на глубину h.

Рис. 9

Сосуд закреплен в обойме 2 и вращается вокруг вертикальной оси с постоянной угловой скоростью . Вращение осуществляется от электродвигателя 3 через ременную передачу. Над сосудом на специальной подставке 4 установлен игольчатый уровнемер 5, который может перемещаться в горизонтальном и вертикальном направлениях. Нулевое значение шкалы абсцисс 6, находящейся на подставке 4, соответствует положению иглы уровнемера по оси вращения сосуда. Игольчатым уровнемером определяются координаты отдельных точек свободной поверхности. Взятие отсчетов по нему производится таким же образом, как и по штангенциркулю. Наличие на шкале уровнемера нониуса позволяет брать отсчет с точностью до 0,1 мм. Частота вращения сосуда намеряется тахометром, а регулируется с помощью реостатов.

Порядок выполнения работы

1. Измеряют радиус сосуда и глубину жидкости в нем. Все измерения производят при помощи уровнемера.

Для измерения глубин жидкости h в сосуде иглу опускают сначала до соприкосновения с поверхностью жидкости и производят отсчет z_п . Затем опускают ее до соприкосновения с дном и также производят отсчет z_д . Разность отсчетов и дает глубину жидкости в сосуде, т.е h = (z_п – z_д).

Радиус сосуда определяют, перемещая иглу уровнемера в горизонтальной плоскости в ту или другую сторону, и, установив ее остриё на внутреннюю поверхность сосуда, снимают отсчет шкале абсцисс.

2. Включают электродвигатель в сеть и приводят сосуд с жидкостью во вращение с небольшим числом оборотов, которое устанавливается с помощью реостатов. Так как жидкость сразу не может прийти в состояние относительного покоя, то выжидают 1–2 мин до установления состояния равновесия, о чем можно судить по стабилизации свободной поверхности.

3. Определяют частоту вращения сосуда с жидкостью. Это производят с помощью тахометра (прибора, служащего для измерения числа оборотов) или визуально с помощью секундомepa. В последнем случае до вращения на поверхности сосуда отмечают мелом вертикальную черту (метку). После включения сосуда и установления состояния относительного покоя жидкости считают число оборотов, которое совершает сосуд с жидкостью за одну минуту n, об/мин.

4. Производят измерения для определения координат свободной поверхности жидкости при данном числе оборотов

а) устанавливают уровнемер по оси вращения: х(r) = 0;

б) с помощью винта уровнемера опускают иглу до соприкосновения с поверхностью жидкости и производят отсчет по нониусу уровнемера z_i(0), мм;

в) поднимают иглу вверх и перемещают уровнемер вправо вдоль оси абсцисс на расстояние х(r_i) = 15, 30 , 45 , 60, 75 мм, производя при этом отсчет по нониусу уровнемера z_i(r_i).

5. Такие же измерения производятся для левой стороны сосуда. Результаты отсчетов заносят в табл. 2.

Таблица 2.

Положение точек	Правая сторона сосуда							Левая сторона сосуда
Абсциссы точек xi(ri), мм.	0	15	30	45	60	75	0		15	30	45	60	75
Отсчёты по нониусу уровнемера zi, мм.
Ординаты точек z, мм.	0						0

5. С помощью реостатов увеличивают число оборотов сосуда до тех пор, пока свободная поверхность соприкоснется с дном сосуда. В момент установившегося соприкасания измеряют число оборотов сосуда n_об.