КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Теоретичні відомості. Визначення в’язкості рідини методом Стокса
Визначення в’язкості рідини методом Стокса Контрольні питання 1. Сформулювати закон всесвітнього тяжіння. 2. Сформулювати узагальнений закон Галілея. 3. Як змінюється прискорення вільного падіння з висотою від поверхні Землі? 4. Як змінюється прискорення вільного падіння поблизу поверхні Землі з широтою? 5. Дати визначення ваги тіла і сили тяжіння. Коли настає невагомість? 6. Дати визначення напруженості поля тяжіння.
Мета роботи: Експериментально визначити в’язкість рідини
В’язкість рідини, як і внутрішнє тертя в газах, зумовлена передачею кількості руху від одного шару рідини до іншого, що рухаються з різними швидкостями. При цьому імпульс переноситься від шару з більшою швидкістю до шару з меншою швидкістю. У результаті швидкості різних шарів рідини прагнуть до вирівнювання. Отже, в’язкість - це властивість рідини чи газу вирівнювати швидкості руху різних шарів. На рис.1 зображена одинична площадка α на поверхні А і показані прикладені до неї сили: зовнішня рушійна сила fgb і сила внутрішнього тертя fТр. В результаті зрівноваження вказаних сил (fgb = − fgb), коли поверхня А рухається рівномірно. Аналогічна картина має місце і для будь-якої горизонтальної одиничної площадки між площинами А і В, наприклад, одинична площадка в, яка знаходиться між шарами 2 і 3 (рис.1). Сила в’язкості визначається за формулою Ньютона: , (1) де - градієнт швидкості (вісь х обирається в напрямку найбільшої зміни швидкості υ); η – коефіцієнт динамічної в’язкості середовища; S – площа дотику. Величина коефіцієнта динамічної в’язкості η має фізичний зміст сили, яка діє між двома шарами рідини з площею дотику S = 1м2 при градієнті швидкості 1м×с-1:
. (2) Коефіцієнт динамічної в’язкості пов’язаний з коефіцієнтом кінематичної в’язкості співвідношенням: , (3) де ν – коефіцієнт кінематичної в’язкості; ρ – густина рідини. У системі СІ динамічна в’язкість вимірюється в Па·с, кінематична – у м2/с. В’язкість рідини залежить від температури, зменшуючись з її підвищенням. Це цілком природно, бо при цьому полегшується взаємне переміщення молекул. Для опису температурної залежності коефіцієнта η рідин широкого використання знайшла формула Френкеля: , (4) де А - сталий коефіцієнт; ΔЕ - енергія активації. Співвідношення (4) підкреслює, що взаємне переміщення молекул рідини (їхня рухливість) пов’язане з послідовним подоланням енергетичного бар’єру при переході з одного рівноважного стану в інше. Формула Френкеля досить точно описує залежність η(Т) не тільки простих, а й складних рідин. При зниженні температури дуже в’язка рідина перетворюється в аморфне тіло. В 1883р. видатний російський вчений і інженер М.П.Петров у своїй роботі "Трение в машинах и влияние на него смазывающей жидкости" розрахував силу тертя, яка діє на змащений вал, що обертається у підшипнику: , (5) де S - поверхня валу; δ – товщина зазору; υ – швидкість руху поверхні валу.
Дата добавления: 2015-06-26; Просмотров: 420; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |