Главная страница
Навигация по странице:

  • МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

  • «САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» Кафедра общей и технической физики МЕХАНИКА ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 13

  • Цель работы

  • С хема установки

  • Основные расчётные формулы

  • Погрешность прямых измерений

  • Расчеты погрешности косвенных измерений

    		•

    ОТЧЕТФИЗИКАЖИЖА. Лабораторная работа 13 определение коэффициента вязкости жидкости студент группы Ито21 Кондратьев антон евгеньевич


    Скачать 212.47 Kb.
    НазваниеЛабораторная работа 13 определение коэффициента вязкости жидкости студент группы Ито21 Кондратьев антон евгеньевич
    Дата13.12.2021
    Размер212.47 Kb.
    Формат файлаdocx
    Имя файлаОТЧЕТФИЗИКАЖИЖА.docx
    ТипЛабораторная работа
    #301989

    ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ





    МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

    федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

    «САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

    Кафедра общей и технической физики

    МЕХАНИКА



    ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №13

    определение коэффициента вязкости жидкости

    Выполнил: студент группы Ито-21

    Кондратьев антон евгеньевич

    Проверил:

    САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 2021

    Цель работы: определить коэффициент вязкости жидкости методом Стокса.

    КРАТКОЕ ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ СОДЕРЖАНИЕ:

    Явление, изучаемое в работе: вязкость жидкости.

    С хема установки:

    На шарик действуют три силы: сила тяжести , направленная вниз; сила внутреннего трения и выталкивающая сила , направленные вверх.

    Основные определения физических величин, явлений, процессов:

    Вязкость (внутреннее трение) есть свойство текучих тел (жидкостей и газов) оказывать сопротивление перемещению одного слоя вещества относительно другого.

    Пусть какой-либо слой жидкости или газа течет со скоростью (рис.1), а слой, отстоящий от него на расстоянии у, со скоростью  +. Скорость при переходе от слоя к слою изменяется на величину . Отношение /у характеризует быстроту изменения скорости и называется градиентом скорости.




    Законы и соотношения, использованные при выводе расчетной формулы:

    Закон Ньютона для внутреннего трения: Механизм возникновения внутреннего трения между параллельными слоями газа (жидкости), движущимися с различными скоростями, заключается в том, что из-за хаотического теплового движения происходит обмен молекулами между слоями, в результате чего импульс слоя, движущегося быстрее, уменьшается, движущегося медленнее - увеличивается, что приводит к торможению слоя, движущегося быстрее, и ускорению слоя, движущегося медленнее. Сила внутреннего трения между двумя слоями газа (жидкости) подчиняется закону Ньютона.

     .

    Закон Стокса: сила сопротивления, испытываемого твердым шаром при его медленном поступательном движении в неограниченной вязкой жидкости, равна   .

    Закон Архимеда: на тело, погружённое в жидкость или газ, действует выталкивающая или подъёмная сила, равная весу объёма жидкости или газа, вытесненного частью тела, погружённой в жидкость или газ.   .

    Закон Всемирного тяготения: Все тела взаимодействуют друг с другом с силой, прямо пропорциональной произведению масс этих тел и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними.   . Из него вытекает сила тяжести:  ,

    Пояснения к физическим величинам:

     - градиент скорости [с-1],

    S - площадь соприкосновения слоев [м2].

     - коэффициент вязкости жидкости [Па*с],+

     - радиус шарика [м],

     - скорость шарика [м/с],

     - ускорение свободного падения [м/с2],

    - плотность шарика [кг/м3],

    ж - плотность жидкости [кг/м3],

     - масса шарика [кг],

    V - объём шарика [м3].

    Основные расчётные формулы:

    Коэффициент вязкости жидкости:
     , где
     - коэффициент вязкости жидкости [Па*с],   - радиус шарика [м],  - скорость падения шарика в жидкости [м/с],  - ускорение свободного падения [м/с2],

    - плотность шарика [кг/м3], ж - плотность жидкости [кг/м3].

    Погрешность прямых измерений:

    d=0,05 мм, t = 0,01 с, l = 0,001 м, T=0,1 ˚С

    Таблица:

    Физ. велич.
    T
    ж


    d
    r
    t
    l




    

    Ед. изм.
    № опыта
    ˚С
    кг/м3
    кг/м3
    Число делений
    м
    с
    м
    М/с
    Па*с
    Па*с

    1
    21,4
    900
    7800
    60
    1,5
    9,92
    0,3
    0,03
    1,12
    0,04

    2
    21,4
    900
    7800
    58
    1,45
    9,69
    0,3
    0,03
    1,05
    0,11

    3
    21,4
    900
    7800
    60
    1,5
    10,00
    0,3
    0,03
    1,12
    0,04

    4
    21,4
    900
    7800
    63
    1,575
    10,09
    0,3
    0,03
    1,24
    0,08

    5
    21,4
    900
    7800
    63
    1,575
    10,11
    0,3
    0,03
    1,24
    0,08

    6
    21,4
    900
    7800
    63
    1,575
    10,02
    0,3
    0,03
    1,24
    0,08

    Исходные данные:

    Шарики стальные, =7800 кг/ м3 ; по таблице ж=900 кг/ м3 ; d=0,05 мм;

    Расчеты погрешности косвенных измерений:





    ,07

    Вывод: был определен коэффициент вязкости жидкости методом Стокса.

    ,07

    написать администратору сайта