Порядок выполнения работы

1. 
   Занести в таблицу массу груза m, создающего вращающий момент.
   
2. 
   Измерить диаметр шкива D.
   
3. 
   Поднять груз на определенную высоту h.
   
4. 
   Измерить время движения груза вдоль высоты h.
   
5. 
   Пункт 4 повторить три раза.
   
6. 
   Результаты занести в таблицу.
   

Окончательный результат записать в виде

1. 
   Какое движение твердого тела называется вращательным?
   
2. 
   Дать понятие угловой скорости и углового ускорения, указать их направления.
   
3. 
   Записать второй закон динамики для вращательного движения , характеризовать все величины в него входящие.
   
4. 
   Вывести рабочую формулу.
   

Лабораторная работа №15

Определение коэффициента внутреннего

трения жидкости по методу Стокса

Цель работы: применить законы динамики к движению тел в вязкой среде для экспериментального определения коэффициента внутреннего трения.
Принадлежности: стеклянный цилиндр, наполненный исследуемой жидкостью: свинцовые шарики, секундомер, микрометр, измерительная линейка.

Теоретическое введение

Явление внутреннего трения возникает тогда, когда в среде имеется градиент скорости в направлении, перпендикулярном движению. Сила внутреннего трения F_тр определяется формулой

F_тр=- , (1)
где - коэффициент внутреннего трения; S – площадь соприкосновения движущихся слоев; - градиент скорости, численно равный изменению скорости на единицу длины. Из (1) находим
= , (2)
то есть коэффициент внутреннего трения численно равен силе внутреннего трения, возникающей между двумя слоями жидкости при соприкосновении, равной единице и при градиенте скорости тоже равном единице. В СИ измеряется в паскаль-секундах ( )
Коэффициент вязкости (внутреннего трения) может быть определен различными способами. Один из них – метод Стокса – основан на измерении скорости падения в жидкости равномерно движущихся небольших тел сферической формы, причем шарик покрывается тонким слоем жидкости, который движется вместе с шариком, т.е. с такой же скоростью, что и шарик. Следовательно, сила внутреннего трения возникает между слоями жидкости, движущимися с различными скоростями. Стокс установил, что величина силы внутреннего трения зависит от размеров шарика, скорости его движения и коэффициента внутреннего трения


, (3)
где r – радиус шарика, - скорость его движения.
На шарик, падающий в жидкости вертикально вниз, действуют три силы (рисунок 1).
сила тяжести
(4)
где - плотность шарика; г³ - объем шарика
сила Архимеда (выталкивающая сила)
(5)
где - плотность жидкости,

сила сопротивления

жүктеу/скачать 5.36 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: