Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Порядок выполнения работы. Экспериментальная установка состоит из стеклянного цилиндра, наполненного исследуемой жидкостью (см





Описание установки

Экспериментальная установка состоит из стеклянного цилиндра, наполненного исследуемой жидкостью (см. рис. 3).

На стенке цилиндра нанесены две метки так, что шарик при свободном падении движется между ними заведомо равномерно.

 

1. Измерьте миллиметровой линейкой расстояние l между метками на стенке цилиндра и запишите результат.

2. Измерьте диаметр шарика d с помощью микрометра.

3. Опустив шарик в цилиндр с жидкостью, измерьте время прохождения t шариком расстояния между метками.

4. Повторите измерения с тем же или с другим шариком 5–7 раз. Рассчитайте коэффициент вязкости по формуле (15). Данные занесите в таблицу.

Таблица

№ п/п d d–<d> (d–<d>)2 Δd t t– <t> (t–<t>)2 Δ t l l–<l> (l – <l>) 2 Δ l η Δ η
                             
                             

 

 

5. Произведите обработку результатов измерений по методу Стьюдента. Результат представьте в стандартном виде.

 

Контрольные вопросы

1. В чем состоит суть явления вязкости в жидкостях и в газах с молекулярно-кинетической точки зрения?

2. Перечислите силы, действующие на шарик при его движении в вязкой жидкости. Запишите закон Ньютона для силы вязкого трения.

3. Как зависит коэффициент вязкости жидкости от температуры?

4. Дайте определение ламинарного и турбулентного течения жидкости. Число Рейнольдса. Сила Стокса. Какова зависимость силы вязкого трения от скорости движения шарика?

5. Вывод рабочей формулы для нахождения коэффициента вязкости жидкости методом Стокса.

6. Как зависит скорость установившегося движения шарика в вязкой жидкости от радиуса шарика (при постоянной плотности)?

7. Чем отличаются силы вязкого трения в газах и жидкостях? Вывод коэффициента вязкого трения для газов. От чего зависит коэффициент вязкого трения в газообразной среде?

 

Задания для отчета по лабораторной работе

1. Одинаково ли быстро будет падать на землю целый камень и порошок, полученный из этого камня при его растирании?

2. Почему у гоночных велосипедов руль опущен низко?

3. Почему лыжник, прыгая с трамплина., наклоняет тело вперед?

4. Растительное масло в жару легко выливается из горлышка бутылки, а постоявшее на морозе – значительно труднее. Почему?



5. Шарик всплывает с постоянной скоростью v в жидкости, плотность ρ1 которой в 4 раза больше плотности ρ2 материала шарика. Во сколько раз сила трения, действующая на всплывающий шарик, больше силы тяжести mg, действующей на этот шарик?

6. Стальной шарик диаметром d = 1 мм падает с постоянной скоростью v= 0,185 см /с в большом сосуде, наполненном касторовым маслом. Найти динамическую вязкость η касторового масла. Плотность стали 7800 кг /м3, плотность касторового масла

900 кг/м3.

7. Какой наибольшей скорости v может достичь дождевая капля диаметром d = 0,3 мм, если динамическая вязкость воздуха η = 1,2 10-5 Па с?

8. Смесь свинцовых дробинок с диаметрами d1 = 3 мм и

d2 = 1 мм опустили в бак с глицерином высотой h = 1 м. На сколько позже упадут на дно дробинки меньшего диаметра по сравнению с дробинками большего диаметра? Динамическая вязкость глицерина η =1,47 Па с, плотность свинца 11300 кг/м3.

9. Пробковый шарик радиусом r = 5 мм всплывает в сосуде, наполненном касторовым маслом. Найти динамическую вязкость и кинематическую вязкость касторового масла, если шарик всплывает с постоянной скоростью v= 3,5 см/с.

10. Над нагретым участком поверхности Земли установился стационарный поток воздуха, направленный вертикально вверх. Скорость u = 20 см/с. В потоке находится шаровидная пылинка, которая движется вверх с установившейся скоростью v = 4 см/с.. Плотность пылинки ρ = 5 103 кг/м3 , плотность воздуха

ρ0 = 1,29 кг/м3. Вязкость воздуха η = 1,72 10-5 Па с. Определить радиус пылинки. Показать, что обтекание пылинки воздухом носит ламинарный характер. Для шарика критическое значение числа Рейнольдса Re = 0,25, если в качестве характерного размера принять радиус шарика.

11. При движении шарика радиусом r1 = 1,2 мм в глицерине ламинарное обтекание наблюдается при скорости шарика, не превышающей v1 = 23 см/с. При какой минимальной скорости v2 шара радиусом r2 = 5,5 см/с в воде обтекание станет турбулентным? Вязкости глицерина и воды равны соответственно

η1 = 1,39 Па с и η2 = 1,1 мПа с.

12. Стальной шарик диаметром d = 3 мм опускается с нулевой начальной скоростью в прованском масле, вязкость которого η = 90 мПа с.Через какое время после начала движения скорость шарика будет отличаться от установившегося значения на n = 1%?

 

13. В высокий широкий сосуд налит глицерин (плотность

ρ0 = 1,21 103 кг/м3, вязкость η = 0,350 Па с). В глицерин погружают вдалеке от стенок сосуда и отпускают без толчка шарик радиусом r =1мм. Плотность шарика ρ = 10 103 = кг/м3 . Начальная высота шарика над дном сосуда h = 0,5 м. Найти зависимость пути s, пройденного шариком, от времени t.

14. По условию предыдущей задачи найти время, за которое шарик достигнет дна сосуда, а также время, по истечении которого скорость шарика будет отличаться от предельного значения более чем на 1%.

15. Медный шарик диаметром d = 1 см падает с постоянной скоростью в касторовом масле. Является ли движение масла, вызванное падением в нем шарика, ламинарным? Критическое значение числа Рейнольдса Re = 0,5.

16. Латунный шарик диаметром d = 0,5 мм падает в глицерине. Определить скорость v установившегося движения шарика. Является ли при этой скорости обтекание шарика ламинарным?

17. При движении шарика радиусом r1 = 2,4 мм в касторовом масле ламинарное обтекание наблюдается при скорости v1 шарика, не превышающей 10 см/с. При какой минимальной скорости v2 шарика радиусом r2 = 1 мм в глицерине обтекание станет турбулентным?

18. В высокий широкий сосуд налит глицерин (плотность

ρ0 = 1,21 103 кг/м3, вязкость η = 0,35 Па с). В глицерин погружают вдалеке от стенок сосуда и отпускают без толчка шарик радиуса r = 1 мм. Плотность шарика ρ = 10 103 кг/м3. Первоначальная высота шарика над дном сосуда h = 0,5 м. Найти зависимость пути s, пройденного шариком, от времени t.

19. По данным предыдущей задачи определить время τ, за которое шарик достигнет дна сосуда.

 





Дата добавления: 2014-01-04; Просмотров: 596; Нарушение авторских прав?


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



ПОИСК ПО САЙТУ:


Рекомендуемые страницы:

Читайте также:
studopedia.su - Студопедия (2013 - 2020) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление
Генерация страницы за: 0.004 сек.