Определение коэффициента вязкости жидкости методом Стокса (Отчет по лабораторной работе № 3)

Министерство образования Республики Беларусь

Учреждение образования

«Гомельский государственный университет имени Ф.Скорины»

Физический факультет

Отчет по лабораторной работе

Определение коэффициента вязкости жидкости методом Стокса

Выполнила: Студентка группы Ф-15 Лакизо Наталья

Проверил: Подалов М.А.

Гомель 2012

Цель работы: определить коэффициент вязкости глицерина, исследовать зависимость коэффициента вязкости от плотности.

Приборы и принадлежности: установка Стокса, микроскоп, секундомер, стальные шарики, водный раствор глицерина, глицерин.

Основные формулы:

                            - коэффициент вязкости

                    - ускорение свободного падения

                                                            - радиус металлического шарика

                                                           -  плотность материала шарика

                                                           - плотность жидкости

                                                           v- средняя скорость прохождения         шариком расстояния

Выполнение работы

1.  С помощью микроскопа определили диаметр шарика используя формулу  d=cn, где с – цена деления сетки окуляра (с= 0,024*10^-3  м.), n- число делений сетки окуляра, укладывающиеся на диаметре шарика.

Таблица 1.

№	n дел	d, м	r, м
1	4	0,96* 10-4	4,8 *10-5

2.  Для работы отобрали 10 шариков с одинаковым диаметром.

3.  Опустили шарик(ρ=7700 кг/м) в жидкость(*10³ кг/м³) и с помощью секундомера измерили время прохождения расстояния между метками А₁ и А₂,  А₂ и А₃ , А₃ и А₄ , А₄ и  А₅, где  l= А₂- А₁ =5*10 ^–2 м      

4.  По формуле  определили среднюю скорость движения шарика  при прохождении меток А₁ и А₂ , А₂ и А₃ , А₃ и А₄ , А₄ и А₅ соответственно  v₁,  v₂ , v₃ ,v₄ , v₅.

5.  По формуле  определили коэффициент вязкости   для каждого шарика,  вычислив среднюю скорость прохождения шариком расстояния от метки А₁  до метки   А ₇ .Результаты занесли в таблицу 2.

Таблица 2.

Диаметр шарика r,  105	№	ti , i=1,2,…5 с	vi , i=1,2,…5*10-3 м/с	*10-3 м/с	*107, кг/м.с	*107, кг/м.с	, кг/м.с
4,8	1	t1=11.02	v1=4.5	4.4± 0.01	7.34	7.51	7.51*107±0.2
		t2=11.42	v2=4.4
		t3=11.75	v3=4.2
		t4=11.41	v4=4.4
		t5=11.49	v5=4.3
	2	t1=10.39	v1=4.8	4.4±0.03	7.34
		t2=10.89	v2=4.6
		t3=11.70	v3=4.3
		t4=11.48	v4=4.4
		t5=12.05	v5=4.1
	3	t1=11.88	v1=4.2	4.2±0.02	7.69
		t2=11.38	v2=4.4
		t3=12.20	v3=4.1
		t4=12.37	v4=4.0
		t5=12.25	v5=4.1
	4	t1=12.19	v1=4.1	4.2±0.02	7.69
		t2=11.82	v2=4.2
		t3=12.12	v3=4.1
		t4=11.44	v4=4.4
		t5=11.89	v5=4.3
	5	t1=11.33	v1=4.4	4.3±0.01	7.50
		t2=11.54	v2=4.3
		t3=11.48	v3=4.4
		t4=11.52	v4=4.3
		t5=11.67	v5=0.43

6.  Аналогично измерили коэффициент вязкости с другой жидкостью(). Результат занесли в таблицу 3.

Таблица 3.

Диаметр шарика r,  10х	№	ti , i=1,2…4 с	vi , i=1,2…4*10-3 м/с	*10-3. м/с	*107, кг/м.с	*107, кг/м.с	, кг/м.с
4,8*10-5	1	t1=23.22	v1=3.5	3.5± 0.01	9.3	9.14	9.14*107±0.3
		t2=22.38	v2=3.6
		t3=23.65	v3=3.4
		t4=22.73	v4=3.5
	2	t1=22.39	v1=3.6	3.6±0.01	9.0
		t2=21.89	v2=3.7
		t3=22.70	V3=3.5
		t4=21.48	v4=3.7
	3	t1=22.38	v1=3.6	3.5±0.01	9.3
		t2=23.73	v2=3.4
		t3=22.57	v3=3.5
		t4=23.43	v4=3.4
	4	t1=23.02	v1=3.5	3.5±0.01	9.3
		t2=23.30	v2=3.6
		t3=24.16	v3=3.3
		t4=23.57	v4=3.4
	5	t1=22.62	v1=3.5	3.7±0.01	8.8
		t2=21.59	v2=3.7
		t3=22.19	v3=3.6
		t4=21.24	v4=3.8

7.  По полученным данным построили график зависимости  где  - плотности жидкостей.

     Вывод:  При помощи метода Стокса, опытным путем определили коэффициент вязкости раствора  глицерина разной плотности. При *10³ кг/м³   получили результат =7.51*10⁷±0.2кг/м.с..  При  получили результат =9.14*10⁷±0.2 кг/м.с.   Построив график зависимости коэффициента вязкости от плотности получили линейную зависимость.