ĆWICZENIE NR 8 LEPKOŚĆ, PRAWO STOKESA Ciało zanurzone

ĆWICZENIE NR 8
LEPKOŚĆ, PRAWO STOKESA
Ciało zanurzone w lepkiej cieczy pokrywa się jej cienką warstwą. Podczas ruchu ciała
warstwa ta ociera się o warstwę sąsiednią i przekazuje jej pęd co powoduje ruch w kierunku
zgodnym z ruchem ciała. Poruszająca się warstwa pociąga następną, aż do całkowitej utraty pędu
ostatniej nieruchomej warstwy, która może się znajdować w dużej odległości od poruszającego się
ciała. Przedstawiony wyżej mechanizm tarcia wewnętrznego można stosować tylko tam gdzie ciecz
podczas ruchu stanowi zespół niemieszających się warstw - ruch cieczy jest laminarny. Taki
laminarny ruch występuje podczas spadku kulki w glicerynie, gdzie bardzo szybko ustala się
prędkość spadku w wyniku występowania siły oporu Stokesa, która jest proporcjonalna do
prędkości ze znakiem przeciwnym i do współczynnika lepkości η. Pomiar tej prędkości
uzupełniony pomiarami gęstości cieczy i kulki oraz średnicy kulki umożliwia wyznaczenie
współczynnika lepkości gliceryny i sprawdzenie prawa Stokesa, co jest celem tego ćwiczenia.
1. Zestaw przyrządów
1. Cylinder z gliceryną, kulka o małej średnicy.
2. Wiskozymetr Hopplera.
3. Waga, areometr, stoper, mikromierz, suwmiarka, taśma miernicza.
2.Przebieg pomiarów
1. Zważyć masę m kulki i zmierzyć jej średnicę D.
1. Zmierzyć wysokość słupa gliceryny H.
2. Zmierzyć czas t1 ruchu kulki w glicerynie.
3. Zmierzyć areometrem gęstość gliceryny dg.
4. Zmierzyć czas t2 ruchu kuli w wiskozymetrze Hopplera.
3.Opracowanie wyników pomiarów
1. Obliczyć gęstość kulki dk oraz jej niepewność.
2. Obliczyć prędkość kulki v i jej niepewność.
3. Obliczyć współczynnik lepkości gliceryny η1 w cylindrze i jego niepewność.
4. Obliczyć współczynnik lepkości gliceryny η2 w wiskozymetrze Hopplera i jego
niepewność.
5. Porównać wyniki z punktu 3 i 4.
4.Tabela pomiarów:
Wielkość
m
H
D
t1
dg
t2
Jednostka/Wymiar
Wartość
Niepewność
5.Tabela wyników:
Wielkość
dk
v
η1
η2
Jednostka/Wymiar
Wartość
Niepewność
Wykonał
…........................................................................dnia ….............................