Исследование движения тел в диссипативной среде. лаба 1. Лабораторная работа 1 исследование движения тел в диссипативной среде

• Название: Лабораторная работа 1 исследование движения тел в диссипативной среде
• Анкор: Исследование движения тел в диссипативной среде
• Дата: 10.11.2020
• Размер: 89.41 Kb.
• Имя файла: лаба 1.docx
• Тип: Лабораторная работа; #149469

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1

«ИССЛЕДОВАНИЕ ДВИЖЕНИЯ ТЕЛ В ДИССИПАТИВНОЙ СРЕДЕ»

ЦЕЛЬ РАБОТЫ: Определение вязкости диссипативной среды (жидкости) по установившейся скорости движения шарика в ней, а также исследование процессов рассеяния энергии в диссипативной среде.

СХЕМА УСТАНОВКИ: В работе используется цилиндрический сосуд (рис. 1.1), на боковой поверхности которого нанесены метки. Измеряя расстояние между метками и время движения шарика в жидкости между ними, можно определить скорость его падения. Шарик опускается в жидкость через впускной патрубок, расположенный в крышке цилиндра.

ОСНОВНЫЕ РАСЧЕТНЫЕ ФОРМУЛЫ

1. 
   Расчетная формула для определения коэффициента А в формуле вязкости
   

Выведена из равенства

А-коэффициент, зависящий от плотности тела и жидкости

-коэффициент вязкости

R-радиус шарика

m-масса шарика

-установившаяся скорость шарика в воде

2. 
   Расчетная формула для определения значения установившейся скорости
   

l-расстояние между двумя метками

t-время, за которое, шарик преодолеет расстояние l

3.Расчетная формула для определения коэффициента сопротивления среды



4. Расчетная формула для определения значения мощности рассеяния



5.Уравнение баланса энергии на участке установившегося движения



6.Расчетная формула для определения числа Рейнольдса



При движение слоев - ламинарное, при -турбулентное

7.Расчетная формула для определения начальной скорости



-расстояние от горловины трубки до поверхности жидкости

8. Расчетная формула для определения ускорения



9. Расчетная формула для определения время релаксации



10.Расчетная формула для определения количества теплоты, выделяемого шариком, за счет трения о жидкость



r-коэффициент сопротивление Стокса , зависящий от формы, размеров тела и от вязкости среды

ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТА

Пункт 1.

17

Пункт 2.

Таблица 1. N=5 P=95%

№	1	2	3	4	5
m,кг (	63	74	68	67	66
t,с	3,71	3,64	3,73	3,83	3,58
,	0,05525	0,05631	0,05495	0,05352	0,05726
=A	0.487	0.532	0.515	0.524	0.485
	0,0038	0,0034	0,0036	0,0037	0,0037
	0.485	0.487	0.515	0.524	0.532
	0.002	0.008	0.009	0.008	-	=0,03

< -промахов нет

Таблица 2. N=5 P=95% (f= )

Формула	Результат
=	0,5086
	9.616
	0,02693
	0.047
=	0,02397
	0,0332
	0.036
f=	(50 4)

Пункт 3.

	0.01

Проверим равенство ;

1.226 -верно с учетом погрешности

Пункт 4.

691.429

691.429 < 2400 - движение слоев ламинарное

Пункт 5.

	0.7
	-98.342
	6.55 с

*ГРАФИКИ*
















Пункт 6.

Получили отклонение экспериментального значение вязкости жидкости(глицеринового масла) от табличного примерно в 2 раза

(0,5 вместо 0,26)

ВОПРОСЫ:

1)Какие параметры характеризуют исследуемую систему как диссипативную? От каких величин зависит коэффициент Сопротивления движению тела в диссипативной среде?

Диссипативная среда подразумевает, что энергия тела расходуется не только на перемещение, но еще на преодоление сил сопротивления. Происходит диссипация (рассеяние) энергии тела в окружающую среду. Коэффициент сопротивления r (Стокса) зависит от вязкости среды , плотности тела и его размеров

2)Дайте определение динамической, кинематической вязкости и текучести жидкости.

Динамическая вязкость(η) – Это коэффициент внутреннего трения между слоями газа или жидкости, находится, как отношение действующего касательного напряжения к градиенту скорости при заданной температуре. Величина, обратная динамической вязкости, называется текучестью.

Кинематическая вязкость (ν) – это отношение динамической вязкости жидкости к ее плотности при той же температуре:

ν = η /ρ.

ВЫВОДЫ: Мы научились определять вязкость диссипативной среды(жидкости). Движение тела в жидкости зависит от его характеристик(объема, плотности, формы). В зависимости от этих характеристик, движение тела может вызывать за собой ламинарное или турбулентное движение слоев. Мы также исследовали процесс рассеяния энергии тела в диссипативной среде.