Определение коэффициента вязкости жидкости. Расчет погрешностей

Лабораторная работа №2.

Вариант №22.

студента гр. И-564

Парфенова Дмитрия

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ВЯЗКОСТИ ЖИДКОСТИ

Цель работы – определение коэффициента вязкости жидкости.

Приборы и принадлежности: микроскоп МИР-12, стальные шарики малых размеров, секундомер, линейка, сосуд с жидкостью.

Рисунок установки:

Рабочие формулы:

 - закон вязкого трения

         - закон вязкого трения для движущегося тела обтекаемой формы, где k – коэффициент пропорциональности. 

Уравнение движения шарика в жидкости:

, где  , ,

Получаем:

         Подставив  получаем окончательную формулу:

, i=1,2,…,6.

Таблица прямых измерений:

1.Определение размеров шариков

2. Определение установившейся скорости движения и коэффициента вязкости

кг/м³     кг/м³    кг/м³   м/с²

Расчет погрешностей:

Для нахождения погрешностей вначале исключаем известные систематические погрешности, затем вычисляем среднее арифметическое результатов наблюдений, , и исключаем из серии измерений возможные промахи. Для этого отбираем измерение резко отличающееся от остальных, и проверяем, не является ли это измерение промахом.

.  Проверяем по табл. П2, находим, является ли при данных n и a, полученное значение U больше U_мах. Если да, то данное измерение является промахом и его следует исключить из общего ряда.

Также возможно применить следующее правило: наблюдение можно отбросить, если его отклонение  от среднего не менее чем в 2,5 раза превосходит среднюю абсолютную погрешность по разбросу: .

Затем вычисляем оценку среднего квадратичного отклонения результата измерения:

Определяем доверительные границы случайной погрешности:  , где - коэффициент Стьюдента в зависимости от надежности и числа измерений(табл. П1)

Вычисляем погрешность связанную с классом прибора:

А), где D – диапазон шкалы, k – класс точности прибора, %.

Б) , где c – цена деления прибора, b – доля цены деления, выбирается

В) погрешность округления.

Определяем границу неисключенной систематической погрешности находим по формуле , где K=1.1 при а=0.95

Сравниваем  и :  

Если < 0.8, то  , a=0.95. Окончательный результат:

Если > 0.8, то  .   

Если  0.8<<8, то необходимо вычислить оценку суммарного квадратичного отклонения результата измерения: , затем вычислить эмпирический коэффициент . Тогда .  Окончательный результат равен: