 | Pobierz cały dokument cw.13.lepkosc.agh.agh.programinski.laborki.doc Rozmiar 116 KB |
EAIiE |
Imię i nazwisko:
1. Krzysztof Jasek 2. Piotr Jóźwik |
|
Rok:
I |
Grupa:
III |
Zespół:
12 |
Pracownia Fizyczna |
Temat:
Współczynnik lepkości
|
|
|
|
Nr ćwiczenia:
13 |
Data wykonania:
23.02.2001 |
Data oddania:
2.03.2001 |
Zwrot do poprawy:
|
Data oddania:
|
Data zaliczenia:
|
Ocena:
|
Cel ćwiczenia:
Zapoznanie się z własnościami cieczy lepkiej, wyznaczanie współczynnika lepkości metodą spadania kulki (metodą Stokesa).
Wprowadzenie:
Przy przepływie wszystkich cieczy rzeczywistych ujawniają się siły tarcia występujące w całej objętości - tzw. tarcie wewnętrzne lub lepkość.
Rozważmy układ dwóch płaskich płytek o powierzchni S oddalonych od siebie o d wraz z wypełniającą dokładnie objętość cieczą zawartą między nimi. W przypadku, gdy jedna z płytek porusza się z niewielką prędkością v, siła F potrzebna do podtrzymania ruchu jest proporcjonalna do powierzchni S i prędkości v a odwrotnie proporcjonalna do odległości d:
gdzie stałą η nazywamy współczynnikiem lepkości.
Zjawisko lepkości występuje we wszystkich cieczach i gazach, wykazując zależność od temperatury (wraz ze wzrostem temperatury: - dla cieczy zmniejsza się znacznie, - dla gazów rośnie proporcjonalnie). Lepkość jest odpowiedzialna za występowanie oporów ruchu. Na ciało poruszające się w płynie z prędkością v działa siła oporu ruchu, która zależy od prędkości, gęstości płynu, wielkości l poruszającego się ciała wyrażonej przez jego wymiar liniowy w kierunku prostopadłym do wektora prędkości oraz właśnie współczynnika lepkości. Z wymienionymi wielkościami wiąże się tzw. liczba Reynoldsa:
Od wartości tej liczby zależy charakter ruchu płynu (laminarny lub turbulentny). Jeżeli liczba Reynoldsa jest dużo mniejsza od jedności (Re<<1), siłę oporu ruchu działającą na poruszającą się w cieczy kulkę wyraża wzór:
gdzie:
v - prędkość kulki
r - promień kulki
Wzór ten jest słuszny gdy zakładamy nieograniczoną objętość cieczy. Jeżeli ruch odbywa się wzdłuż osi cylindra z cieczą o promieniu R to wzór na siłę F ma postać:
Na spadającą w cieczy kulkę działają trzy siły:
F = mg - siła ciężkości
Fw = mwg = ρVg - siła wyporu Archimedesa, gdzie:
ρ - gęstość cieczy
V - objętość kulki
 | Pobierz cały dokument cw.13.lepkosc.agh.agh.programinski.laborki.doc rozmiar 116 KB |