Ćwiczenie 2
Współczynnik lepkości
Cel ćwiczenia
Zapoznanie się z własnościami cieczy lepkiej, wyznaczanie współczynnika lepkości
metodÄ… Stokesa
Wymagane wiadomości teoretyczne
Zjawisko lepkości, zależność lepkości od temperatury, ruch kulki w cieczy, wzór
Stokesa, zakres stosowalności wzoru Stokesa, jednostka współczynnika lepkości, ruch
laminarny i turbulentny, liczba Reynoldsa.
Wyposażenie stanowiska
Cylinder szklany wypełniony olejem parafinowym umieszczony na statywie, szklana
biureta z podziałką, stoper.
Wykonanie ćwiczenia
1. Dla wyznaczenia średniego promienia kulek wody wypływających z biurety wypuścić
20 cm3 wody, liczÄ…c liczbÄ™ kropel.
2. Wyznaczyć czas spadania kropel między kreskami zaznaczonymi na cylindrze,
powtarzając pomiar dla dziesięciu kropel. Odległość kresek wynosi 25 cm.
Uwaga. Czynności (1) i (2) muszą być przeprowadzone przy tym samym położeniu
kurka (jednakowa objętość kropel). Koniec biurety musi być zanurzony w oleju.
3. Cały pomiar powtórzyć dwukrotnie.
Opracowanie wyników
1. Na podstawie danych z punktów 1 i 2 obliczyć średni promień kropli, średnią masę
kropli oraz prędkość opadania kropli w oleju.
2. Obliczyć wartość współczynnika lepkości z równania:
( m -ð rð V)g
hð =ð
r ,
6pð rv(1 +ð 2,4 )
R
gdzie: m  Å›rednia masa kropli, Á  gÄ™stość oleju równa 0,80 g/cm3, V  Å›rednia
objętość kropli, g  przyspieszenie ziemskie, r  średni promień kropli, v  średnia
prędkość opadania kropli oleju; przyjąć średnicę cylindra 2R = 4,5 cm.
3. Obliczyć błąd wyznaczenia współczynnika lepkości metodą pochodnej
logarytmicznej. Przy obliczaniu błędu można pominąć poprawkę na wpływ ścianek
rury na ruch kropli (2,4r/R = 0).
Literatura
1. A.K. Wróblewski i J.A. Zakrzewski, Wstęp do fizyki. PWN, Warszawa 1976.
2. R.P. Feynman, R.B. Leighton i M. Sands, Feynmana wykłady z fizyki. Tom II,
część II, PWN, Warszawa 1970.
3. Pracownia Fizyczna Wydziału Fizyki i Techniki Jądrowej AGH. Część I, wydanie
drugie, pod redakcją Andrzeja Zięby, Kraków 1999. Skrypty uczelniane SU 1608, str.
106 113.