Учебный центр общей физики фтф

• Название: Учебный центр общей физики фтф
• Анкор: ITMO physic lab 2
• Дата: 30.03.2023
• Размер: 121.72 Kb.
• Имя файла: 2_04.docx
• Тип: Отчет; #1027206

Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики



УЧЕБНЫЙ ЦЕНТР ОБЩЕЙ ФИЗИКИ ФТФ

Группа	Р3122			К работе допущен
Студент		Хайдапов Д. С.		Работа выполнена
Преподаватель Боярский К.К.				Отчет принят

Рабочий протокол и отчет

по лабораторной работе № 2.04

Определение коэффициента вязкости жидкости

1. 
   Цель работы
   

Определение коэффициента внутреннего трения касторового масла методом Стокса. Проверка справедливости формулы Стокса для шариков разного диаметра.

2. 
   Задачи, решаемые при выполнении работы
   

1. 
   Установить коэффициент вязкости по трём опытам
   
2. 
   Выяснить: зависит ли коэффициент вязкости от размера шарика.
   

3. 
   Метод экспериментального исследования
   

Берём по очереди каждый шарик (всего 3 шарика), 5 раз измеряем его диаметр, используя микроскоп и поворачивая шарик при каждом измерении, затем через воронку опускаем шарик в цилиндр, засекая время прохождения его от верхней метки до нижней.

4. 
   Исходные данные
   

Таблица 1

( ±Δ )см	2,95±0,05
( ±Δ )	7,8±0,1
( ±Δ )	0,96±0,04
(α± Δ α)	0,266±0,001
( ±Δ )см	10±0,1

Здесь:

– радиус цилиндра

– плотность шарика

– плотность жидкости

– цена деления микроскопа

– расстояние между рисками на цилиндре

– Ускорение свободного падения на широте Санкт-Петербурга

5. 
   Измерительные приборы
   

1. 
   Лабораторный стенд: цилиндр с воронкой, рисками и касторовым маслом внутри.
   
2. 
   Цифровой секундомер.
   
3. 
   Микроскоп.
   

6. 
   Схема установки
   

7. 
   Результаты измерений
   

Таблица 2.1 Первый шарик

N опыта	1	2	3	4	5
	7,53	7,64	7,63	7,48	7,79
	0,15	0,17	0,16	0,03	0,33
	7,38	7,47	7,47	7,45	7,46
	7,446 ± 0,047
	0,99 ± 0,006
	7,09 ± 0,01
	0,014 ± 0,0001
	0,961 ± 0,022

Таблица 2.2 Второй шарик

N опыта	1	2	3	4	5
	7,61	6,29	6,85	6,84	6,87
	1,83	1,01	1,04	1,03	1,18
	5,78	5,28	5,81	5,81	5,69
	5,674 ± 0,281
	0,755 ± 0,037
	10,81 ± 0,01
	0,009 ± 0,0001
	0,866 ± 0,087

Таблица 2.3 Третий шарик

N опыта	1	2	3	4	5
	5,61	5,34	5,38	5,40	5,49
	2,25	2,00	2,00	2,01	2,15
	3,36	3,34	3,38	3,39	3,34
	3,362 ± 0,028
	0,447 ± 0,004
	28,6 ± 0,010
	0,003 ± 0,00003
	0,824 ± 0,021

В Таблицах 2.1, 2.2, 2.3:

• 
  – измеренное положение левого и правого края шарика, соответственно, в делениях микроскопа
  
• 
  – измеренный диаметр шарика в делениях микроскопа
  
• 
  – среднее значение измерений диаметра шарика в делениях микроскопа
  
• 
  – радиус шарика
  
• 
  – время прохождения шарика от верхней риски до нижней
  
• 
  – скорость прохождения шариком расстояния между рисками
  
• 
  – коэффициент вязкости, где – поправочный коэффициент
  

Расчёт погрешностей:

• 
  , где – коэффициент Стьюдента при и доверительной вероятности ,
  
• 
  
  
• 
  – погрешность секундомера
  
• 
  
  
• 
  Погрешность пренебрежимо мала
  
• 
  , где
  

8. 
   Окончательные результаты
   

Результаты измерения коэффициента вязкости:












Так как полученные коэффициенты вязкости входят в доверительные интервалы друг друга, то их различия нельзя считать статистически значимыми. Следовательно, размер шарика не влияет на результат.

9. 
   Выводы и анализ работы
   

Работа выполнена успешно, получены относительно небольшие погрешности, сделаны все необходимые выводы.