Wykonanie pomiaru:
1. Śrubą mikrometryczną zmierzyć kilka razy średnicę kulki i obliczyć średnią wartość promienia.
2. Do rury z badaną cieczą wpuścić kulkę i zmierzyć stoperem czas (t) opadania kulki między kreskami L1 i L2. Poziomy L1 i L2 obrać dowolnie, jeśli nie są zaznaczone na rurze.
3. Zmierzyć długość odcinka L.
4. Ze wzoru
obliczyć współczynnik lepkości cieczy.
5. Pomiary powtórzyć dla kilku kulek.
6. Obliczyć średnią wartość współczynnika lepkości, podając temperaturę pomiaru.
7. Wyniki zestawić w tabelce.
Nr pomiaru |
r |
t |
L |
V |
η |
ηśr |
|
|
|
|
|
|
|
8. Obliczyć niepewność wyniku pomiaru.
Obliczanie niepewności pomiaru bezwzględnego współczynnika lepkości metodą Stokesa. Współczynnik lepkości obliczmy ze wzoru:
Wielkości bezpośrednio mierzone to średnica kulki d, czas opadania kulki t i odcinek L. Dla d i L wielkości niepewności standardowe wyznaczamy z wielkości działek elementarnych przyrządów, które zostały użyte do pomiaru d (przy założeniu idealnej kulistości) i L, zakładając rozkład jednostajny wartości tych wielkości w przedziale o szerokości połówkowej równej odpowiedniej działce elementarnej (metoda typu B). Pomiar t odbywa się za pomocą stopera ręcznego, zatem niepewność tej wielkości nie wynika tylko z wielkości działki elementarnej (Δt=0,2 s), ale musimy uwzględnić czas reakcji osoby przeprowadzającej pomiar. Sensowne jest przyjęcie Δt=0,5 s. Pozostałe wielkości traktujemy jako dane z zewnątrz i przyjmujemy, że ich niepewności są zaniedbywane.
Zatem:
Złożoną niepewność standardową wielkości wyznaczanej η obliczymy z następującego wyrażenia:
czyli:
Przekształcając wzór otrzymamy: