Экспериментальная часть

Часть I. Определение вязкости жидкости по методу Стокса

Теория метода

Надвижущийся шарик в жидкости действуют трисилы: силатяжести - Р, выталки­вающая сила F_A  и сила сопротивления Fc. Силу тяжести и выталкивающую силу можно определить через объем шарика, плотность r  шарика и плотность r₀  жидкости:

P=4pr³rg/3                                                                (3)

F_A =4pr³r_o g/3                                                        (4)

Сила тяжести и выталкивающая сила постоянны. При малой скорости падения шари­ка сила сопротивления прямо пропорциональна этой скорости и поэтому на начальном этапе он движется равноускоренно. Затем наступает момент, когда все три силы уравновешиваются, и шарик начинает двигаться равномерно:

P=F_A + F_c  или 4pr³rg/3= 4pr³r_o g/3+6phrv,  (5)

 откуда

                             (6)

Экспериментальная установка

Для определения вязкости жидкости по методу Стокса берется высокий цилиндрический сосуд с исследуемой жидкостью (рис.4). На сосуде имеются две кольцевые метки А и В. Метка А соответствует той высоте, где силы, действующие на шарик, уравновешивают друг друга и движение становится равномерным. Нижняя метка В нанесена для удобства отсчета времени в момент падения шарика.

Бросая шарик в сосуд, отмечают по секундомеру время t прохождения шариком расстояния l = АВ между двумя метками.

Если в формулу (6) подставить выражение для скорости движения v=l/t и вместо радиуса r ввести диаметр шарика d, то окончательная расчетная формула приобретает вид:

                                                       (7)