1
Raport z Laboratorium Podstaw Fizyki
ĆWICZENIE NR 8
WYZNACZANIE WSPÓŁCZYNNIKA LEPKOŚCI CIECZY NA PODSTAWIE PRAWA
STOKESA
Imię i Nazwisko,
Nr indeksu, Wydział
Termin zajęć:
dzień tygodnia, godzina
Data oddania
sprawozdania
Ocena końcowa
Zatwierdzam wyniki pomiarów.
Data i podpis prowadzącego kurs ............................................................
Adnotacje dotyczące wymaganych poprawek oraz daty otrzymania poprawionego
sprawozdania
2
Wykonaj czynności związane z uruchomieniem ćwiczenia zgodnie z instrukcją
roboczą a następnie uzyskane wyniki pomiarów wpisz do poniższych tabel i wykonaj
odpowiednie obliczenia.
I. Pomiar współczynnika lepkości cieczy za pomocą szklanego naczynia cylindrycznego
1. Wyniki pomiaru odległości między pierścieniami (h) oraz gęstości badanej cieczy (ρ
c
) i
ich niepewności wpisz do tabeli 1. Niepewność pomiaru odległości (∆h) oraz gęstości
badanej cieczy(∆ρ
c
) określ na podstawie dokładności pomiaru.
Dokładność pomiaru odległości δh =
Dokładność pomiaru gęstości badanej cieczy (δρ
c
) =
Tabela 1
h
∆h
ρ
c
∆ρ
c
[mm]
[mm]
[g/cm
3
]
[g/cm
3
]
2. Wyniki pomiaru masy (m) i jej niepewność (∆m) oraz średnicy kulki (d) wpisz do tabeli
2.
Oblicz wartość średnią średnicy ( ), średni promień kulki ( ) i ich niepewności
(
,
)
oraz gęstość kulek (ρ
k
) oraz jej niepewność (∆ρ
k
) korzystając z poniższych wzorów.
Wyniki wpisz do tabeli 2.
Dokładność pomiaru masy δm =
Dokładność pomiaru średnicy kulki δd =
Tabela 2
m
Δm
d
_
d
_
Δd
_
r
_
Δr
ρ
k
Δρ
k
[g]
[g]
[mm]
[mm]
[mm]
[mm]
[mm]
[kg/m
3
] [kg/m
3
]
K
u
lk
a
1
K
u
lk
a
2
3
2
/
,
2
/
3
)
(
)
(
1
1
/
2
2
1
2
1
d
r
d
r
d
d
d
d
n
n
n
d
d
d
n
i
i
d
n
i
i
Przykładowe obliczenia:
Kulka 1
1
1
1
1
1
r
r
d
d
d
Gęstość kulki
3
3
4
r
m
k
k
k
r
r
m
m
3
Przykładowe obliczenia:
Kulka 1
3. Wyniki pomiaru czasu spadania kulek (t) wpisz do tabeli 3. Oblicz wartość średnią
czasu ( ) oraz jego niepewność (∆
)
korzystając z podanych wzorów. Wyniki wpisz do
tabeli 3.
Dokładność pomiaru czasu δt =
4
Tabela 3
Kulka 1
Kulka 2
t
_
t
_
Δt
t
_
t
_
Δt
[s]
[s]
[s]
[s]
[s]
[s]
Przykładowe obliczenia:
Kulka 1
t
t
t
4. Na podstawie danych pomiarowych oblicz współczynnik lepkości (η) dla każdej kulki
i jego niepewność (η); dane wpisz do tabeli 4.
3
)
(
)
(
1
1
/
2
2
1
2
1
t
t
t
t
n
n
n
t
t
t
n
i
i
t
n
i
i
5
2
1
2
9
2
h
t
g
r
c
k
%
100
/
%
100
/
9
2
9
2
9
2
9
2
9
4
2
2
2
1
1
1
2
2
2
2
2
h
h
gt
r
h
gt
r
h
gt
r
h
t
g
r
h
r
rgt
c
k
c
k
c
k
c
k
Tabela 4
η
Δη
_
η
Δη
Δ
η
[N*s/m
2
]
[N*s/m
2
]
[N*s/m
2
]
[N*s/m
2
]
Kulka 1
Kulka 2
II. Wyznaczanie współczynnika lepkości cieczy przy pomocy wiskozymetru
1. Wyniki czasu spadania kulki (t) oraz wartości gęstości kulki (ρ
k
) , cieczy (ρ
c
) i ich
niepewności (∆ρ
k
, ∆ρ
c
) wpisz do tabeli.
δρ
k
=
δρ
c
=
δt =
lp
t
[s]
[s]
[s]
k
[m
2
/s
2
]
ρ
k
[kg/m
3
]
∆ρ
k
[kg/m
3
]
ρ
c
[kg/m
3
]
∆ρ
c
[kg/m
3
]
6
2. Oblicz wartość średnią czas spadania kulki ( ) oraz jego niepewność (∆ ). Wyniki wpisz
do tabeli.
3
)
(
)
(
1
1
/
2
2
1
2
1
t
t
t
t
n
n
n
t
t
t
n
i
i
t
n
i
i
3. Oblicz współczynnik lepkości (
) i jego niepewność (
).
t
k
c
k
%
100
t
k
t
k
t
k
c
k
c
k
= ……… ± ……..
Dane potrzebne do obliczeń:
- dla wiskozymetru z kulką szklaną - dla wiskozymetru z kulką metalową:
k = 0,7941 · 10
-6
m
2
/s
2
k = 0,1216 · 10
-6
m
2
/s
2
ρ
k
= (2,41 ± 0,01) g/cm
3
ρ
k
= (8,12 ± 0,01) g/cm
3
ρ
c
= (1,235 ± 0,005) g/cm
3
ρ
c
= (1,235 ± 0,005) g/cm
3
Dyskusja wyników, wnioski