Raport z Laboratorium Podstaw Fizyki
ĆWICZENIE NR 8
WYZNACZANIE WSPÓA
CZYNNIKA LEPKOÅšCI CIECZY NA PODSTAWIE PRAWA
STOKESA
ImiÄ™ i Nazwisko,
Nr indeksu, Wydział
Termin zajęć:
dzień tygodnia, godzina
Data oddania
sprawozdania
Ocena końcowa
Zatwierdzam wyniki pomiarów.
Data i podpis prowadzÄ…cego kurs ............................................................
Adnotacje dotyczÄ…ce wymaganych poprawek oraz daty otrzymania poprawionego
sprawozdania
1
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 odlegÅ‚oÅ›ci miÄ™dzy pierÅ›cieniami (h) oraz gÄ™stoÅ›ci badanej cieczy (Ác) i
ich niepewności wpisz do tabeli 1. Niepewność pomiaru odległości ("h) oraz gęstości
badanej cieczy("Ác) okreÅ›l na podstawie dokÅ‚adnoÅ›ci pomiaru.
DokÅ‚adność pomiaru odlegÅ‚oÅ›ci ´h =
DokÅ‚adność pomiaru gÄ™stoÅ›ci badanej cieczy (´Ác) =
Tabela 1
h "h Ác "Ác
[mm] [mm] [g/cm3] [g/cm3]
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 gÄ™stość kulek (Ák) oraz jej niepewność ("Ák) korzystajÄ…c z poniższych wzorów.
Wyniki wpisz do tabeli 2.
DokÅ‚adność pomiaru masy ´m =
DokÅ‚adność pomiaru Å›rednicy kulki ´d =
Tabela 2
_ _ _ _
m "m d d "d r "r Ák "Ák
[g] [g] [mm] [mm] [mm] [mm] [mm] [kg/m3] [kg/m3]
2
Kulka 1
Kulka 2
n
d =ð / n
åðdi
i=ð1
n
2
1
sð =ð ×ð (ðdi -ð d)ð
åð
d
n(ðn -ð1)ð
i=ð1
(dðd)2
Dðd =ð (sð )2 +ð
d
3
r =ð d / 2,
Dðr =ð Dðd / 2
Przykładowe obliczenia:
Kulka 1
d =ð
1
sð =ð
d1
Dðd1 =ð
r1 =ð
Dðr1 =ð
Gęstość kulki
m
rðk =ð
4
pð ×ð r3
3
éð Dðm 3Dðr Å‚ð
Dðrðk =ð +ð ×ð rðk
Ä™ð Å›ð
m r
ëð ûð
Przykładowe obliczenia:
Kulka 1
ð
rðkð1ð ð=ð ð ð ð ð ð ð ð ð ð ð ð ð ð ð ð ð ð ð ð ð ð ð ð ð ð ð ð ð ð ð ð ð ð ð ð ð ð ð ð ð ð ð ð ð ð ð ð ð ð ð ð ð ð ð ð
ð
ð
Dðrðkð1ð ð=ð ð ð ð ð ð ð ð ð ð ð ð ð ð ð ð ð ð ð ð ð ð ð ð ð ð ð ð ð ð ð ð
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.
DokÅ‚adność pomiaru czasu ´t =
3
Tabela 3
Kulka 1 Kulka 2
_ _ _ _
t t "t t t "t
[s] [s] [s] [s] [s] [s]
n
t =ð / n
åðti
i=ð1
n
2
1
sð =ð ×ð (ðti -ð t )ð
åð
t
n(ðn -ð 1)ð
i=ð1
(dðt)2
Dðt =ð (sð )2 +ð
t
3
Przykładowe obliczenia:
Kulka 1
t =ð
sð =ð
t
Dðt =ð
4. Na podstawie danych pomiarowych oblicz współczynnik lepkoÅ›ci (·) dla każdej kulki
i jego niepewność (Dð·); dane wpisz do tabeli 4.
4
2
2r ×ð g ×ð t ×ð(ðrðk -ð rðc )ð
hð =ð
9h
hð1 =ð
hð2 =ð
2 2 2 2
4rgt(ðrðk -ð rðc )ð×ð Dðr 2r g(ðrðk -ð rðc )ð×ð Dðt 2r gt ×ð Dðrðk 2r gt ×ðdðrðc 2r gt(ðrðk -ð rðc )ð×ðdðh
Dðhð =ð +ð +ð +ð +ð
9h 9h 9h 9h 9h2
Dðhð1 =ð
Dðhð1 /hð1 ×ð100% =ð
Dðhð2 =ð
Dðhð2 /hð2 ×ð100% =ð
Tabela 4
_
"
· "· · "·
·
[N*s/m2] [N*s/m2] [N*s/m2] [N*s/m2]
Kulka 1
Kulka 2
II. Wyznaczanie współczynnika lepkości cieczy przy pomocy wiskozymetru
1. Wyniki czasu spadania kulki (t) oraz wartoÅ›ci gÄ™stoÅ›ci kulki (Ák) , cieczy (Ác) i ich
niepewnoÅ›ci ("Ák, "Ác) wpisz do tabeli.
´Ák =
´Ác =
´t =
lp t k Ák "Ák Ác "Ác
[s] [s] [s] [m2/s2] [kg/m3] [kg/m3] [kg/m3] [kg/m3]
5
2. Oblicz wartość średnią czas spadania kulki ( ) oraz jego niepewność (" ). Wyniki wpisz
do tabeli.
n
t =ð / n
åðti
i=ð1
n
2
1
sð =ð ×ð (ðti -ð t )ð
åð
t
n(ðn -ð1)ð
i=ð1
(dðt)2
Dðt =ð (sð )2 +ð
t
3
3. Oblicz współczynnik lepkoÅ›ci (hð) i jego niepewność (Dðhð).
hð =ð k ×ð(ðrð -ðrðc )ð×ð t
k
hð =ð
Dðhð =ð k ×ð t ×ðdðrðk +ð k ×ð t ×ðdðrðc +ð k ×ð(ðrðk -ð rðc )ð×ð Dðt =ð
Dðhð =ð
Dðhð
×ð100% =ð
hð
hð = & & & Ä… & & ..
Dane potrzebne do obliczeń:
- dla wiskozymetru z kulkÄ… szklanÄ… - dla wiskozymetru z kulkÄ… metalowÄ…:
k = 0,7941 · 10-6 m2/s2 k = 0,1216 · 10-6 m2/s2
Ák = (2,41 Ä… 0,01) g/cm3 Ák = (8,12 Ä… 0,01) g/cm3
Ác = (1,235 Ä… 0,005) g/cm3 Ác = (1,235 Ä… 0,005) g/cm3
Dyskusja wyników, wnioski
6