2.3. Порядок выполнения работы

1) Измерить линейкой высоту h₁ уровня жидкости в сосуде до ее вытекания, опустить капилляр 2 (см. рис. 2.1) вниз и измерить время , в течение которого стаканчик 3 наполнится жидкостью. Измерить высоту h₂ и h (все расстояния измеряются от одного уровня). Определить с помощью мензурки объем  вытекшей жидкости. Результаты измерений записать в табл. 2.1. Инструментальные погрешности линейки, секундомера и мензурки, а также длину L и диаметр d капилляра, которые указаны на установке, записать в табл. 2.2. Опыт повторить многократно.

Таблица 2.1

Результаты измерений

Номер опыта	, м	, м	м	с	V, м3
1 2 ... N

2) Записать в табл. 2.3 значение температуры жидкости, приняв ее равной комнатной.

3) Провести оценочный (приблизительный) расчет коэффициента динамической вязкости по формуле (2.5), результаты расчета подписать у преподавателя.

Таблица 2.2

Инструментальные погрешности и данные установки

м	с	м3	L, м	d, м

4) Провести математическую обработку результатов измерений. При этом следует учесть, что если результаты измерений можно воспроиз-вести (в пределах инструментальных погрешностей), то математическая обработка результатов измерений должна выполняться по правилам косвенных измерений. Если результаты измерений названных величин не воспроизводятся, то необходимо воспользоваться соответствующим алгоритмом расчета погрешностей ([2], подразд. 3.2).

Таблица 2.3

Результаты расчетов

Жидкость и ее температура	Пас	Пас	%	Пас

5) Результаты расчетов записать в табл. 2.3.

6) Сравнить полученное значение коэффициента динамической вязкости с табличными данными [3; 4].

7) По результатам расчетов сделать вывод.

2.4. Дополнительное задание

1) Рассчитать среднюю по сечению капилляра скорость течения жидкости, используя результаты измерений, представленные в табл. 2.1, и формулу:

. (2.6)

2) Вычислить число Рейнольдса по формуле (2.2). Сделать вывод о характере течения жидкости по капилляру.

2.5. Контрольные вопросы

1) Механизмы внутреннего трения в жидкостях и газах.

2) Сила внутреннего трения. Коэффициент внутреннего трения, градиент скорости (физический смысл, единицы измерения).

3) Объяснить, почему скорость ветра изменяется с увеличением расстояния от поверхности Земли. Какую пользу из этого извлекает крот, нора кото-рого имеет два выхода на разных уровнях?

4) Зависит ли вязкость газа от давления? Дать пояснение.

6) Объяснить, за счет чего на концах капилляра возникает разность давлений.

7) В чем различие между ламинарным и турбулентным течением жидкости?

8) Что определяет число Рейнольдса?

9) Как в лабораторной установке обеспечивается ламинарное течение жидкости?

Лабораторная работа 3