1

Raport z Laboratorium Podstaw Fizyki

ĆWICZENIE NR 8

WYZNACZANIE WSPÓŁCZYNNIKA LEPKOŚCI CIECZY NA PODSTAWIE PRAWA

STOKESA

Imię i Nazwisko,

Nr indeksu, Wydział

Termin zajęć:

dzień tygodnia, godzina

Data oddania

sprawozdania

Ocena końcowa

Zatwierdzam wyniki pomiarów.

Data i podpis prowadzącego kurs ............................................................

Adnotacje dotyczące wymaganych poprawek oraz daty otrzymania poprawionego

sprawozdania

2

Wykonaj czynności związane z uruchomieniem ćwiczenia zgodnie z instrukcją
roboczą a następnie uzyskane wyniki pomiarów wpisz do poniższych tabel i wykonaj
odpowiednie obliczenia.

I. Pomiar współczynnika lepkości cieczy za pomocą szklanego naczynia cylindrycznego

1. Wyniki pomiaru odległości między pierścieniami (h) oraz gęstości badanej cieczy (ρ

c

) i

ich niepewności wpisz do tabeli 1. Niepewność pomiaru odległości (∆h) oraz gęstości
badanej cieczy(∆ρ

c

) określ na podstawie dokładności pomiaru.

Dokładność pomiaru odległości δh =

Dokładność pomiaru gęstości badanej cieczy (δρ

c

) =

Tabela 1

h

∆h

ρ

c

∆ρ

c

[mm]

[mm]

[g/cm

3

]

[g/cm

3

]

2. Wyniki pomiaru masy (m) i jej niepewność (∆m) oraz średnicy kulki (d) wpisz do tabeli

2.
Oblicz wartość średnią średnicy ( ), średni promień kulki ( ) i ich niepewności

(

,

)

oraz gęstość kulek (ρ

k

) oraz jej niepewność (∆ρ

k

) korzystając z poniższych wzorów.

Wyniki wpisz do tabeli 2.

Dokładność pomiaru masy δm =
Dokładność pomiaru średnicy kulki δd =

Tabela 2

m

Δm

d

_

d

_

Δd

_

r

_

Δr

ρ

k

Δρ

k

[g]

[g]

[mm]

[mm]

[mm]

[mm]

[mm]

[kg/m

3

] [kg/m

3

]

K

u

lk

a

1

K

u

lk

a

2

3









2

/

,

2

/

3

)

(

)

(

1

1

/

2

2

1

2

1

d

r

d

r

d

d

d

d

n

n

n

d

d

d

n

i

i

d

n

i

i







































Przykładowe obliczenia:
Kulka 1















1

1

1

1

1

r

r

d

d

d



Gęstość kulki

3

3

4

r

m

k









k

k

r

r

m

m





























3

Przykładowe obliczenia:
Kulka 1
















3. Wyniki pomiaru czasu spadania kulek (t) wpisz do tabeli 3. Oblicz wartość średnią

czasu ( ) oraz jego niepewność (∆

)

korzystając z podanych wzorów. Wyniki wpisz do

tabeli 3.

Dokładność pomiaru czasu δt =

4

Tabela 3

Kulka 1

Kulka 2

t

_

t

_

Δt

t

_

t

_

Δt

[s]

[s]

[s]

[s]

[s]

[s]

Przykładowe obliczenia:
Kulka 1









t

t

t



4. Na podstawie danych pomiarowych oblicz współczynnik lepkości (η) dla każdej kulki

i jego niepewność (η); dane wpisz do tabeli 4.









3

)

(

)

(

1

1

/

2

2

1

2

1

t

t

t

t

n

n

n

t

t

t

n

i

i

t

n

i

i































5



















2

1

2

9

2











h

t

g

r

c

k



































































%

100

/

%

100

/

9

2

9

2

9

2

9

2

9

4

2

2

2

1

1

1

2

2

2

2

2

































h

h

gt

r

h

gt

r

h

gt

r

h

t

g

r

h

r

rgt

c

k

c

k

c

k

c

k

Tabela 4

η

Δη

_
η

Δη

Δ

η

[N*s/m

2

]

[N*s/m

2

]

[N*s/m

2

]

[N*s/m

2

]

Kulka 1

Kulka 2

II. Wyznaczanie współczynnika lepkości cieczy przy pomocy wiskozymetru

1. Wyniki czasu spadania kulki (t) oraz wartości gęstości kulki (ρ

k

) , cieczy (ρ

c

) i ich

niepewności (∆ρ

k

, ∆ρ

c

) wpisz do tabeli.

δρ

k

=

δρ

c

=

δt =

lp

t

[s]

[s]

[s]

k

[m

2

/s

2

]

ρ

k

[kg/m

3

]

∆ρ

k

[kg/m

3

]

ρ

c

[kg/m

3

]

∆ρ

c

[kg/m

3

]

6

2. Oblicz wartość średnią czas spadania kulki ( ) oraz jego niepewność (∆ ). Wyniki wpisz

do tabeli.









3

)

(

)

(

1

1

/

2

2

1

2

1

t

t

t

t

n

n

n

t

t

t

n

i

i

t

n

i

i































3. Oblicz współczynnik lepkości (



) i jego niepewność (



).























t

k

c

k









































%

100

















t

k

t

k

t

k

c

k

c

k

 = ……… ± ……..

Dane potrzebne do obliczeń:
- dla wiskozymetru z kulką szklaną - dla wiskozymetru z kulką metalową:
k = 0,7941 · 10

-6

m

2

/s

2

k = 0,1216 · 10

-6

m

2

/s

2

ρ

k

= (2,41 ± 0,01) g/cm

3

ρ

k

= (8,12 ± 0,01) g/cm

3

ρ

c

= (1,235 ± 0,005) g/cm

3

ρ

c

= (1,235 ± 0,005) g/cm

3

Dyskusja wyników, wnioski