Отчет по лабораторной работе 2 Изучение движения тела в диссипативной среде
![]()
|
Санкт-Петербургский Государственный электротехнический университет Кафедра ФизикиОтчетпо лабораторной работе №2 «Изучение движения тела в диссипативной среде» Выполнил: Солоха В.Н. Группа: Факультет КТИСанкт-Петербург 2000г. Цель работы: изучение движения тела в однородном силовом поле при наличии сопротивления среды и о ![]() пределение коэффициента внутреннего трения ( вязкости ) среды. Исследуемые закономерности. На достаточно маленький твердый шарик, падающий в вязкой жидкости, действуют три силы: 1). Сила тяжести ![]() где r - радиус шарика; ![]() 2). Выталкивающая сила ( сила Архимеда ) ![]() где ![]() 3). Сила сопротивления среды ( сила Строкса ) ![]() Где ![]() ![]() Формула (3) применима к твердому шарику, окруженному однородной жидкостью, при условии, что скорость шарика невелика и расстояние до границ жидкости значительно больше, чем диаметр шарика. Результирующая сила ![]() В нашем случае, при ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Время, за которое тело могло бы достичь стационарной скорости ![]() ![]() ![]() Временная зависимость ![]() ![]() Определив установившуюся скорость ![]() ![]() или ![]() Где D - диаметр шарика ; ![]() Коэффициент ![]() ![]() В установившемся режиме движения сила трения и сила тяжести ( с учётом силы Архимеда ) равны друг другу и работа силы тяжести переходит целиком в теплоту. Диссипация энергии за 1 с ( мощность потерь ) находят как ![]() ![]() ![]() Методика экспериментаТелом, движение которого наблюдают, служит шарик (D<5мм), а средой - вязкие жидкости. Жидкость наполняет цилиндрический сосуд с двумя поперечными метками на разных уровнях. Измеряя время падения шарика на пути ![]() ![]() ![]() Масса шарика определяется время взвешиванием на аналитических весах, либо расчётом по формуле ![]() РасчётыТаблица №1
Рассчитаем ![]() ![]() Таблица №2
Рассчитаем время релаксации ![]() ![]() Таблица №3
Рассчитаем мощность потерь на трение в установившемся режиме движения: ![]() Таблица №4
Определяем коэффициент внутреннего трения жидкости: ![]() Таблица №5
Проверяем на промахи крайние значения ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() В выборке промахов нет. Определяем средне выборочное значение: ![]() Определим СКО Определим СКОС ![]() ![]() Вычисляем случайную погрешность: ![]() По правилу округления (При малом числе наблюдений (N16) примерно 60-80% значений рассеивается в границах 30% от ![]() ![]() Рассчитаем относительную погрешность ![]() Окончательный результат: ![]() Литература:
Дата 18 Октября 2000 г. Подпись автора:___________________ |