Определение коэффициента вязкости жидкости

1.

КАФЕДРА ОБЩЕЙ И
ТЕХНИЧЕСКОЙ
ФИЗИКИ
ОПРЕДЕЛЕНИЕ
КОЭФФИЦИЕНТА ВЯЗКОСТИ
ЖИДКОСТИ
ЦЕЛЬ РАБОТЫ – определить коэффициент
вязкости жидкости.
МЕТОД ИКА ИЗМЕРЕНИЯ – метод Стокса.
ФИЗИЧЕСКОЕ ЯВЛЕНИЕ, лежащее в
основе методики лабораторной работы –
явление переноса импульса или свойство
текучих тел (жидкостей и газов) оказывать
сопротивление перемещению одного слоя
вещества относительно другого
ВИД ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ
УСТАНОВКИ
ЗАКОНЫ И СООТНОШЕНИЯ
Fв
g
На шарик
действуют
три
силы:
сила
тяжести Р , направленная
вниз; сила
сопротивления
Стокса
и
выталкивающая
F
с
сила F , направленные вверх.
Р
в
Величина выталкивающей силы Архимеда
Fв = ж gV = 4/3· ж g,
Величина силы сопротивления Стокса Fс = 6 rv
Величина силы тяжести Р = mg или Р = g = g4/3 r3
Зависимость скорости
движения шарика от времени
v
В интервале времени 0 – t: v const.
В интервале времени t > t1: движение шарика
равномерное прямолинейное.
или в проекциях на вертикальную ось Р Fв Fс 0
цилиндрический
сосуд с жидкостью
Fñ
Закон Ньютона для силы вязкого трения:
dv
Fтр
S
dz
При равномерном движении v = const. Сила трения с
увеличением скорости растет.
Уравнение движения шарика Р Fв Fc 0
шарик
Схема приложения сил
РАСЧЕТНАЯ ФОРМУЛА
Коэффициент вязкости жидкости при R>>r
2 2 ρ ρж
η r g
9
v
0
t1
t
Здесь v – модуль скорости, [v] = м/с;
g – ускорение свободного падения,
[g] = м/сек2; ж, – плотность
3
жидкости и шарика, [ ] = кг/м ; R –
радиус сосуда, [R] = м; r, m, V –
радиус, масса и объём шарика, [r] =
3
м, [m] = кг, [V] = м