2015-09-06
187
1. Устанавливают метки 1, 2 на цилиндре (рис.20.1) и измеряют расстояние (20-25 см) между ними по линейке (глаз при наблюдении должен находиться на одной горизонтали с меткой). Берут три одинаковых шарика. Для каждого шарика берут одинаковое расстояние.
2. Затем определяют радиус r каждого шарика при помощи микрометра (при горизонтальном положении столика). Для этого зажимают шарик между опорами микрометра и вращают малый винт (трещотку) до щелчка. За целое число полумиллиметров берут количество полных (открытых) делений основной шкалы (масштаба), состоящей из двух шкал (цена деления верхней шкалы – 0,5 мм, цена деления нижней шкалы – 1 мм), а деление окружности гильзы (барабанной шкалы), совпадающее с разделительной линией масштаба, дает число сотых долей миллиметра, содержащихся сверх целого числа полумиллиметров. При сложении целых делений и сотых долей получают диаметр шарика. Разделив пополам, определяют его радиус.
3. Опускают шарик в жидкость и отмечают время падения шарика между метками 1 и 2 (шарик должен двигаться ближе к оси цилиндра). Опыт производят с тремя одинаковыми шариками. Вычисляют скорость υ0 установившегося движения каждого шарика.
|
|
|
4. Отмечают температуру окружающей среды, так как вязкость зависит от температуры.
5. Определяют внутренний радиус стеклянного цилиндра с жидкостью: R = 2,2 см - внутренний радиус стеклянного цилиндра с глицерином; R = 2,45 см - внутренний радиус стеклянного цилиндра с касторовым маслом. Значения плотностей ρ и ρ1 указаны на панели прибора.
6. Находят величину коэффициента вязкости жидкости η для каждого шарика отдельно и определяют ее среднее значение ηср.
5. Все измерения заносят в таблицу 1.
Таблица 1
| № п/п | ρ,
| ρ1,
| r, см | Δr, см | R, см | ΔR, см | l, см | Δl, см | t с | Δt, с | υ0, 
| g,
| η, пуаз |
6. Вычисляют абсолютную и относительную погрешности измерений величины η, пользуясь математическим методом обработки результатов измерений.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Физическая сущность явления внутреннего трения в жидкостях и газах и уравнение Ньютона для силы внутреннего трения.
2. Физический смысл коэффициента внутреннего трения.
3. На основе молекулярно-кинетической теории выведите уравнение для силы внутреннего трения в жидкостях (газах).
4. Как зависит от температуры коэффициент трения в жидкостях?
5. Какое течение жидкости называется ламинарным и какое - турбулентным?
|
|
|
6. Что такое градиент скорости?
ЛИТЕРАТУРА
1. И.В.Савельев. Т.1 §§ 111, 112.
2. Зисман и Тодес. Т.1 §§ 24, 25, 28, 30.
3. Фриш и Тиморева. §§ 53, 56.
4. Б.М.Яворский, А.А.Детлаф и др. Т.1 §§ 114, 117, 118.
5. И.К.Кикоин, А.К.Кикоин. «Молекулярная физика», гл. III, §§ 1–5, 8.
6. Л.Д.Ландау и др. «Курс общей физики» (механика и молекулярная), гл.XV.
7. Математические методы обработки результатов (см. «Руководство к лабораторным работам по курсу «Механика»).
