Студопедия
Случайная страница | ТОМ-1 | ТОМ-2 | ТОМ-3
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Теория работы

Читайте также:
  1. I. Задания для самостоятельной работы
  2. I. Задания для самостоятельной работы
  3. I. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ КУРСОВОЙ РАБОТЫ
  4. II. ВЫПОЛНЕНИЕ ЗАДАНИЯ КУРСОВОЙ РАБОТЫ
  5. II. Цели и задачи организации учебно-воспитательной работы кадетского класса.
  6. III)Методики работы над хоровым произведением
  7. III. КАКАЯ ИНФОРМАЦИЯ НУЖНА РУКОВОДСТВУ ДЛЯ РАБОТЫ

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №6

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ВЯЗКОСТИ ЖИДКОСТИ

ТЕОРИЯ РАБОТЫ

 

Цель работы – определение коэффициента внутреннего трения касторового масла методом Стокса.

 

Коэффициент вязкости жидкости- величина, характеризующая внутреннее трение между слоями жидкостями.

 

В жидкостях(газах) при движении одних слоев жидкости относительно других возникают силы трения, направленные по касательной к поверхности слоев. Величина силы внутреннего трения F между соседними слоями пропорциональна их площади ΔS и градиенту скорости dv/dx, то есть справедливо соотношение

 

(6.1)

 

Выражение (6.1) можно рассматривать как определение коэффициента вязкости(или внутреннего трения) η. Входящая в (6.1) величина dv/dx показывает, как меняется скорость жидкости в пространстве при перемещении точки наблюдения в направлении, перпендикулярном слоям(рис. 1).

 

Рис. 1. Переменный градиент скорости.

 

На рис. 1 показано распределение скоростей жидкости около движущегося в ней вертикально вниз со скоростью V0 шарика.

Предполагается, что скорость(V0) шарика мала, так что завихрения в жидкости не образуются. В этом случае жидкость, непосредственно прилегающая к поверхности шарика приобретает скорость V. В это движение частично вовлекаются удалённые от шарика слои жидкости. При этом наиболее быстро скорость меняется по x вблизи шарика.

Наличие градиента скорости у поверхности тела указывает, что на него действует сила внутреннего трения, зависящая от коэффициента вязкости η.

 

Как показал Стокс, на шарик, движущийся в безграничной жидкости с малой скоростью V, действует сила сопротивления среды

F=6pηVr, (6.2)

Где η – коэффициент вязкости жидкости; V – скорость шарика; r – его радиус.

Это позволяет определить силу сопротивления F и на основе формулы (6.2) найти коэффициент η.

В данной работе наблюдается падение металлического шарика в вязкой жидкости. Опыт проводится в цилиндрическом сосуде. С учетом влияния стенок цилиндра на движение шарика формула (6.2) приобретает вид

 

F=6pηVr/k, (6,3)

где

k= , (6,4)

k – поправочный коэффициент; r – радиус шарика; R – радиус цилиндра. Предполагается, что r<<R.

 

На шарик при его падении в жидкости действуют также следующие силы:

а)сила тяжести P

P=mg=ρVg, (6,5)

где ρ – плотность шарика; V – его объём; g – ускорение свободного падения

б)сила Архимеда FA

FA0Vg, (6,6)

где ρ0 – плотность жидкости.

 

Если движение шарика имеет установившийся характер, то есть его скорость постоянна, то

 

FA+F=P. (6,7)

 

В результате находим

 

(6,10)

 

Таким образом, определение коэффициента вязкости η сводится к измерению скорости V падения шарика в жидкости и его радиуса r.

 

V=l/t, (6,11)

где t – время прохождения расстояния l.

Радиус шарика определяется с помощью микроскопа.

 


Дата добавления: 2015-10-21; просмотров: 52 | Нарушение авторских прав


<== предыдущая страница | следующая страница ==>
Передача аналоговых сигналов через канал без помех.| Динамика развития индустрии прямых продаж

mybiblioteka.su - 2015-2024 год. (0.008 сек.)