Определение коэффициента вязкости методом Стокса - раздел Физика, ЗАНЯТИЯ ПО ФИЗИКЕ Приборы И Принадлежности: Стеклянный Цилиндр С Кольцевыми Метками, Ис...
Приборы и принадлежности: стеклянный цилиндр с кольцевыми метками, исследуемая жидкость, дробинки, микрометр, секундомер, линейка, термометр.
Английским физиком и математиком Стоксом было установлено, что сила вязкого трения Fс, действующая в жидкости на движущееся тело, при небольших скоростях прямо пропорциональна скорости, т.е.
, (21)
где r - коэффициент сопротивления, зависящий от размеров и формы тела, а также от вязкости среды, в которой оно движется.
Для твёрдого тела шарообразной формы радиуса R, движущегося в жидкости с коэффициентом вязкости , коэффициент сопротивления
r = 6.
Тогда по закону Стокса для модуля силы сопротивления, действующей на шарообразное тело, можно записать выражение
Fc=6. (22)
Метод Стокса позволяет определить вязкость жидкости.
На шар B массой m, объёмом V, падающий в жидкости с коэффициентом вязкости , действуют три силы: сила тяжести выталкивающая сила (сила Архимеда) и сила сопротивления (рис.13).
Сила тяжести рассчитывается по формуле
Fт= mg=V·,
Рис.13
где плотность шара, g – ускорение свободного падения.
Силу Архимеда можно рассчитать как
здесь mж – масса жидкости, вытесненной шаром, плотность этой жидкости. Сила сопротивления Fc вычисляется по формуле (22). Так как сила и постоянны, а сила возрастает с увеличением скорости движения шара, то с некоторого момента времени эти три силы могут уравновесить друг друга. Движение шара станет равномерным. В векторной форме закон движения шара запишется в виде
,
или через модули сил этот закон можно записать таким образом:
FT= FA+ FC.
Подставим в последнее уравнение выражения для сил и получим
откуда после соответствующих преобразований получим выражение
или, учитывая, что где D- диаметр шара, последнюю формулу запишем в виде
. (23)
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
1. Измерить расстояние l между кольцевыми метками на цилиндре с исследуемой жидкостью (верхняя метка соответствует положению шара, при котором скорость его становится постоянной).
2. Микрометром измерить диаметры D пяти шаров (дробинок ), данные занести в таблицу.
№п/п
Di
ti
3. Для каждого шара определить время падения ti и скорость падения Vi=между метками. Результаты занести в таблицу.
4. Рассчитать коэффициент вязкости жидкости по движению каждого из шаров. Для этого формулу (23) перепишем в виде
,
где = - постоянная в условиях опыта величина.
Значение занести в таблицу, вычислить среднее арифметическое значение коэффициента вязкости :
.
5. Вычислить . Результаты занести в таблицу.
ПРИМЕЧАНИЕ. При использовании формулы (23) коэффициент вязкости определяется для каждого из 5 шаров независимо, поэтому результаты измерений обрабатываются, как при прямых измерениях.
6. Вычислить доверительный интервал среднего арифметического (абсолютную ошибку):
где - коэффициент Стьюдента для n =5 при доверительной вероятности .
Расчет ошибок прямого измерения
Пусть проведено n измерений некоторой величины Х. В результате получен ряд значений этой величины:
Наиболее вероятным
Расчет ошибок косвенного измерения
Пусть искомая величина Z является функцией двух переменных: X и Y, т.е
Z=f(x, y).
Установлено, что абсолютная ошибка функции y=f(x) равна произв
ОПИСАНИЕ УСТАНОВКИ
Физический маятник (рис.2) состоит из металлического тела прямоугольной формы с вырезами.
Осью вращения служит ребро приз
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Методы определения механических свойств у биологических тканей аналогичны методам определения этих свойств у технических материалов. При экспериментальных исследованиях упругих свойств костной ткан
ГИДРОДИНАМИКИ И РЕОЛОГИИ
ТЕОРИЯ
Линии и трубки тока. Уравнение неразрывности струи
Гидродинамика – раздел гидроаэромеханики, в котором изучается движение несжимаем
Коэффициент вязкости
Вязкость – одно из важнейших явлений, наблюдающихся при движении реальной жидкости.
Всем реальным жидкостям (и газам) в той или иной степени присуща вязкость, или внутреннее трение.
Понятие о числе Рейнольдса
Жидкость, протекающую по цилиндрической трубе радиуса R, можно представить разделенной на концентрические слои (рис.1
ИЗУЧЕНИЕ АППАРАТА ДЛЯ ГАЛЬВАНИЗАЦИИ
Цель работы:изучить действие постоянного тока на ткани и органы, лечебные методики - гальванизация, лечебный электрофорез, устройство и принцип действия аппарата для галь
ГАРМОНИЧЕСКОГО ПЕРЕМЕННОГО ТОКА
Цель работы:определить индуктивность катушки, емкость конденсатора; экспериментально проверить закон Ома для полной цепи переменного тока.
Приборы и принадлежност
Цепь переменного тока с активным сопротивлением
Активным ( омическим ) сопротивлением в цепях переменного тока называют сопротивление, в котором происходит необратимый процесс превращения электрической энергии в какой-либо иной вид, например, в
Индуктивность в цепи переменного тока
Рассмотрим цепь переменного тока, в которую включена катушка индуктивностью L ( Рис.3,а). Пусть напряжение в цепи изменяется по закону u=Umsi
Цепь переменного тока с активным, индуктивным
и емкостным сопротивлениями
Рассмотрим основные соотношения электрических величин в цепи переменного тока с индуктивностью, емкостью и активным сопротивлением, соедине
Импеданс тканей организма
Ткани организма представляют собой по электрическим свойствам разнородную среду. Органические вещества ( белки, жиры, углеводы и др.), из которых состоят плотные части тканей, являются диэлектрикам
Электронно-лучевая трубка
Электронно-лучевая трубка является главным рабочим элементом осциллографа. Она представ
Помнить!
Сила Кулона для отрицательных частиц направлена против вектора напряженности электрического поля, который касателен к силовой линии ! Возможность вылета электрона за пределы модулятора обусловли
Система отклоняющих пластин
Данная система состоит из двух пар взаимно перпендикулярных пластин: YY и XX. Электронный луч, двигаясь в электрическом поле пластин, отклоняется к пластине, потенциал которой положит
Электронного осциллографа
Включить прибор в сеть (220В), дать ему прогреться в течение 3 минут.
2. Выключить генератор развертки, поставив ручку «Диапазон частот» в положение «0».
3. Сфокусировать электрон
ИЗУЧЕНИЕ АППАРАТА НИЗКОЧАСТОТНОЙ ТЕРАПИИ
Цель работы:ознакомление с аппаратом низкочастотной терапии, изучение механизма действия его импульсных токов на ткани организма, определение периодов коле
ИНДУКТОТЕРМИЯ
Метод физиотерапии, в основе которого лежит воздействие переменным высокочастотным магнитным полем (n~107 Гц),
Поле вызывает в тканях вихревые электрические токи, энергия
УВЧ-ТЕРАПИЯ
Метод физиотерапии, в основе которого лежит воздействие переменным электрическим полем ультравысокой частоты (n~107 Гц).
Основной эффект- нагревание поверхностных и глубоколежащ
МИКРОВОЛНОВАЯ ТЕРАПИЯ
Метод физиотерапии, в основе которого лежит воздействие на ткани организма электромагнитных волн частотой ~108 Гц (СМВ-сантиметровая терапия) и частотой ~109 Гц (ДМВ- дециметр
ДЕЙСТВИЕ ПЕРЕМЕННОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО
ПОЛЯ УВЧ НА ЭЛЕКТРОЛИТЫ
Под действием электрического поля УВЧ ионы электролита совершают вынужденные колебания с частотой поля. При этом увеличивается ток проводимости, а энергия эл
ПОЛЯ УВЧ НА ДИЭЛЕКТРИКИ
Рассмотрим диэлектрик в переменном электрическом поле УВЧ. В реальном диэлектрике существует небольшой ток проводимости и ориентационная поляризация молекул. Это приводит к поглощению подводимой эн
ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОТЫ ДАТЧИКОВ
Цель работы:1. Изучение тензорезистивного проволочного датчика и получение его
характеристик.
2. Изучение датчика температуры - термопары.
Генераторные датчики
В качестве генераторных датчиков рассмотрим термопару, пьезоэлектрический датчик и индукционный датчик.
Термопара
Термопары относятся к термоэлек
Параметрические датчики
Примерами могут служить емкостные, индуктивные, резистивные датчики.
Емкостной датчик
В качестве примера может быть использован, например, плоский конденсатор. Емкость C
Датчики медико-биологической информации
Датчики медико-биологической информации преобразуют биофизические и биохимические величины в электрические сигналы, «переводят» информацию с «физиологического языка» организма на яз
Изучение тензорезистора
Проволочный тензорезистор (рис 5.) изготавливается из тонкой константановой пр
Фокусное расстояние
объектива - несколько миллиметров,
окуляра - несколько сантиметров.
Схема оптической системы микроскопа и ход лучей в нем показаны на рис.1. Соотно
Разрешающая способность микроскопа
Технически возможно создать оптические микроскопы, объективы и окуляры которых дадут общее увеличение 1500-2000 и больше. Однако это нецелесообразно, так как возможность различить мелкие детали пре
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
1. Измерить микрометром толщину проволоки d пять раз. Данные занести в таблицу 1.
2. Вычислить среднее значение диаметра , з
ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОКАРДИОГРАФИИ
Цель работы: изучить принцип работы электрокардиографа, записи электрокардиограммы и ее анализа.
Приборы и принадлежности:электрокардиограф.
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
1. Заземлить прибор.
2. Установить все органы управления ( тумблеры, кнопки и пр.) в исходное положение.
3. Включить прибор в сеть.
4.
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
прямо пропорциональна скорости, т.е.
, (21)
, коэффициент сопротивления
.
. (22)
выталкивающая сила 
(сила Архимеда) и сила сопротивления 
(рис.13).
,
плотность шара, g – ускорение свободного падения.
плотность этой жидкости. Сила сопротивления Fc вычисляется по формуле (22). Так как сила 
и 
возрастает с увеличением скорости движения шара, то с некоторого момента времени эти три силы могут уравновесить друг друга. Движение шара станет равномерным. В векторной форме закон движения шара запишется в виде
,
где D- диаметр шара, последнюю формулу запишем в виде
. (23)
между метками. Результаты занести в таблицу.
,
= 
- постоянная в условиях опыта величина.
:
.
. Результаты занести в таблицу.
- коэффициент Стьюдента для n =5 при доверительной вероятности 
.
( Па·с).
Новости и инфо для студентов