ЗАДАНИЕ 1. Определение вязкости глицерина
Измерения следует проводить в следующем порядке:
1. Установите метку против надписи «глицерин»
2. Задайте значение радиуса шарика (рекомендуется 1 – 1.5см.).
3. Выберите вид (рекомендуется 2). Передвигая «мышкой» верхний и нижний кронштейны, задайте величину зоны измерения (зоны 2) h , которая отобразится в нижней части экрана. Зону измерения нужно выбирать в средней части сосуда так, чтоб верхний кронштейн находился примерно на четверть ниже уровня жидкости. Размер зоны – 250 – 300 мм.
3. Нажмите «Применить»
4. Нажмите «Пуск» и переместите курсор на «Секундомер». Когда шарик поравняется с верхним кронштейном, нажмите на «Секундомер». Начнётся отсчёт времени. Когда шарик достигнет уровня нижнего кронштейна, выключите секундомер и запишите результат измерения. Повторите измерения не менее 5 раз и по среднему значению вычислите величину вязкости по формуле (8).
5. Проведите измерения 3 – 4 раза с шариками различного диаметра. Запишите выводы из наблюдений.
6 Вычислите погрешность измерения вязкости.
7. Для одного из шариков, использованных в эксперименте, вычислите время установления скорости . Оцените, в равномерном ли движении проходил шарик уровень верхнего кронштейна. Запишите результаты оценки.
ЗАДАНИЕ 2. Определение вязкости вазелинового масла
Проведите все действия по пунктам 1 – 6 из предыдущего задания.
Примечание. Радиус шарика нужно выбирать примерно в 10 раз меньше, чем в первом задании, а верхний кронштейн спустить ниже, поскольку плотность масла сущест венно меньше плотности глицерина.
Запишите выводы из наблюдений, сделайте рисунок, начертите векторы действующих на шарик сил и векторы переноса импульса.
Контрольные вопросы
1. Каков механизм явлений переноса в жидкостях?
2. Каким уравнением описывается установление скорости шарика? Какой вид имеет график функции ?
3. Для одного из шариков, использованных в эксперименте, вычислите время установления скорости. Оцените, в равномерном ли движении проходил шарик верхнюю метку, нанесенную на сосуд.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ ДЛЯ ЗАЩИТЫ
ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ:
1. Почему нужно выбирать размеры шариков много меньше диаметра сосуда?
2. Какие силы действуют на шарик в жидкости и как меняется их величина при движении шарика?
3. Каков механизм вязкости?
4. Как связаны явление вязкости и явление переноса импульса?
5. Каков характер движения шарика от поверхности жидкости до начала зоны измерения (зона 1), как меняется его скорость и ускорение.
6. Сравните движения и время установления скорости шарика в глицерине и в масле.
7. Напишите баланс сил, действующих на шарик в зоне 1 и зоне 2.
8. Сравните движение тел в жидкости и в воздухе.
ЛИТЕРАТУРА
1. Трофимова Т.И. Курс физики. М.: «Высшая школа». 2003г.
2. Дерябин В.М., Дзида Г.А., Михеев В.А., Платонова Л.А. Основы физики. Издательство ТюмГУ. 1999г.