Wyznaczanie współczynnika lepkości cieczy
metodą Stokesa
5
CEL ĆWICZENIA
Praktyczne zapoznanie się z ruchem kulki w ośrodku lepkim pod wpływem siły ciężkości.
Zaznajomienie się z metodą Stokesa wyznaczania współczynnika lepkości cieczy.
Wyznaczenie współczynnika lepkości gliceryny.
ZAGADNIENIA TEORETYCZNE
1. Ścinanie cieczy lepkiej, prawo Newtona, współczynnik lepkości cieczy, jednostka w układzie SI.
2. Zależność lepkości cieczy od temperatury. 3. Ciecze nienewtonowskie.
4. Przepływ laminarny cieczy lepkiej, prawo Poiseuille’a, wzór Stokesa, liczba Reynoldsa.
5. Metoda Stokesa wyznaczania współczynnika lepkości cieczy 6. Ruch z siłą oporu.
PRZEBIEG ĆWICZENIA
1. Za pomocą mikromierza wyznaczamy średnicę 10 kulek i obliczamy średnią wartość ich promienia.
2. Mierzymy odległości pomiędzy obrączkami na rurze. 3. Wyznaczamy temperaturę cieczy.
4. Mierzymy kolejno czas spadania poszczególnych kulek na drodze wyznaczonej przez obrączki zaznaczone na rurze.
5. Gęstość badanej cieczy (gliceryna) wyznaczamy z tablic. Gęstość materiału kulki wynosi 7,8∙103 kg /m3.
6. Na podstawie danych uzyskanych w punktach 1, 2, 4, 5, wychodząc z równania ruchu kulki, wyznaczamy współczynnik lepkości. Wpływ ścianek rury na prędkość spadania kulki pomijamy.
7. Dyskusję błędu maksymalnego wykonujemy metodą pochodnej logarytmicznej.
LITERATURA:
1. A. Piekara, Mechanika ogólna, PWN, Warszawa 1977. 2. H. Szydłowski, Pracownia fizyczna, PWN, Warszawa 1997.
3. J. Smela, T. Zamorski, A. Puch, Pierwsza pracownia fizyczna – przewodnik, Wydawnictwo Oświatowe FOSZE, Rzeszów 1995.
Rura szklana wypełniona gliceryną, 10 kulek stalowych, stoper, linijka, mikromierz.
UWAGI
Zachować ostrożność podczas wchodzenia na drabinę. Poprosić o pomoc asystenta technicznego podczas wydobywania kulek z rury.
