Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

Санкт-Петербургский горный университет
Кафедра общей и технической физики

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №13

По дисциплине Физика

(наименование учебной дисциплины согласно учебному плану)
Тема: Определение коэффициента вязкости жидкости (методом Стокса)
Выполнил студент гр. ПМК-22 Николаев А.А.

(шифр группы) (подпись) (Ф.И.О.)

Оценка:

Дата:

Проверил

руководитель работы:

(должность) (подпись) (Ф.И.О.)

Санкт-Петербург

2022

Цель работы: Определить коэффициент вязкости жидкости методом Стокса.

Краткое теоретическое содержание:

Явление, изучаемое в работе: Вязкость жидкости

Определение основных физических понятий, объектов, процессов и величин:

Вязкость - (внутреннее трение) есть свойство текучих тел (жидкостей и газов) оказывать сопротивление перемещению одного слоя вещества относительно другого.

Г радиент скорости – отношение, характеризующее быстроту изменения скорости. Пусть какой-либо слой жидкости (или газа) течет со скоростью  (рис.1), а слой, отстоящий от него на расстоянии у, со скоростью  +. Скорость при переходе от слоя к слою изменяется на величину . Тогда градиентом скорости будет являться отношение /у.

При движении плоских слоев сила трения между ними согласно закону Ньютона

,

где  - коэффициент пропорциональности, называемый коэффициентом вязкости или динамической вязкостью; S - площадь соприкосновения слоев.

Н

---

а шарик действуют три силы: сила тяжести , направленная вниз; сила внутреннего трения и выталкивающая сила , направленные вверх. Шарик сначала падает ускоренно, но затем очень быстро наступает равновесие, т.е.

,

так как с увеличением скорости растет и сила трения. Движение становится равномерным.

Основные расчетные формулы

Коэффициент вязкости жидкости:



Где:





Формулы погрешности

При прямых измерениях:

Длина:

1. 
   
   

Радиус:

2. 
   
   

Время:

3. 
   
   

При косвенных измерениях:

Скорость:



Коэффициент вязкости(среднее):



Коэффициент вязкости жидкости (формула Стокса):



Таблицы

Физ. величина	T				d	r	t
N опыта / ед. изм.	°C			м			с
1	20,8	0,96	11,35	0,3	3,00	1,50	16,96	0,017	2,994	0,323
2					3,10	1,55	16,70	0,018	3,197
3					2,75	1,37	14,92	0,020	2,123
4			7,8		2,89	1,44	16,64	0,018	1,716
5					2,72	1,36	16,90	0,017	1,621
6					2,89	1,44	16,40	0,018	1,716

---

Расчёт усреднённых значений:

Радиус:



Скорость:



Коэффициент вязкости:



Примеры расчётов:

Коэффициент вязкости жидкости для 1-го шарика:



Средний коэффициент вязкости жидкости:



Изменение скорости:



Коэффициент вязкости жидкости (формула Стокса):



Результат

Коэффициент вязкости равен:



Вывод:

В ходе лабораторной работы был получен коэффициент вязкости жидкости методом Стокса. Найдено среднее значение коэффициента, которое составляет 1,648. Учитывая погрешности прямых измерений, косвенная погрешность равна 0,206, что составляет примерно 26% от итогового значения показателя.

Сравнивая полученное значение с табличным, видим, что превышение полученного коэффициента составляет 50,1%, что говорит, о точности расчётной формулы и небольших погрешностях прямых измерений.

---

Смотрите также файлы

• 4сынып ііі тосан дебиеттік оу пнінен жиынты баалау 1 Табиат былыстары орта таырыбы бойынша жиынты баалау 1нса Оушыны атыжні.docx

• Викторина по химии Д. И. Менделеев и М. В. Ломоносов великие ученые в которой принимали участие ученики 89 классов. Победу одержала команда 9 класса.doc

• Гост 1637193межгосударственныйстандар тмебельобщие технические условия.pdf

• "Этапы становления психологической науки".docx

• Тема Особенности уголовной ответственности несовершеннолетних и военнослужащих Решите задачу.docx