WEiP | Imię i Nazwisko Konrad Kochanowicz Łukasz Lis |
Rok II | Grupa 4 | Zespół 16 |
---|---|---|---|---|
Pracownia fizyczna | Temat: Współczynnik lepkośći |
Nr ćwiczenia 13 |
||
Data wykonania: | Data oddania poprawy: | Zwrot do: | Data oddania: | Data zaliczenia: |
Wprowadzenie:
Współczynnik lepkości – stała dla danej substancji (w danej temperaturze) charakteryzująca daną ciecz. Przyjmijmy, że mamy dwie płytki w odległości d o powierzchni S. Jeżeli jedna z płytek będzie poruszała się z niewielką prędkością v to siła potrzebna do podtrzymania ruchu będzie proporcjonalna do S i v, a odwrotnie proporcjonalna do d. Z tego wynika, że:
$$\eta = \ \frac{F \bullet d}{S \bullet v}$$
Gdzie:
η - współczynnik lepkości [Pa * m]
Przepływ laminarny – występuje przy małych prędkościach, podczas tego przepływu warstwy płynu nie mieszają się ze sobą i nie występują żadne zaburzenia (wiry).
Przepływ turbulentny – przepływ w którym warstwy płynu mieszają się ze sobą tworząc wiry.
Liczba Reynoldsa – liczba prawdopodobieństwa, wyrażająca stosunek sił bezwładności do sił lepkości. Stanowi kryterium przepływów turbulentnych i laminarnych.
Metoda obliczania współczynnika lepkości – metoda polega na spuszczaniu metalowej kulki przez cylinder wypełniony gliceryną, w trakcie którego mierzymy czas w jakim kulka przebędzie odległość między znacznikami.
Prawo wyporu Archimedesa – na każde ciało zanurzone w płynie działa siła wyporu pionowo w górę o wartości równej ciężarowi wypartej cieczy.
Ciała toną jeżeli ich gęstość jest większa niż gęstość ośrodka w którym się znajdują, a pływają jeśli ich gęstość jest mniejsza lub równa gęstości ośrodka.
Na opadającą kulkę działają siły: ciężkości, wyporu oraz siła tarcia.
$$m \bullet \frac{d^{2}x}{dt^{2}} = m \bullet g - \rho \bullet V_{k} \bullet g - 6\pi \bullet v \bullet \mu \bullet \left( 1 + 2,4\frac{r}{R} \right)$$
Gdzie:
r - promień kulki
R – promień cylindra
Na początku kulka będzie poruszała się ruchem jednostajnie przyśpieszonym do osiągnięcia prędkości v. Po osiągnięciu tej prędkości ciało zaczyna się poruszać ruchem jednostajnym.
Wyznaczanie gęstości:
Ciała stałego – ważymy element i masę dzielimy przez jego objętość,
Ciecz – tarujemy wagę na której stoi cylinder miarowy, do cylindra nalewamy wodę do określonego poziomu. Dzielimy masę przez objętość wodę.
Gaz – przy wyznaczaniu gęstości gazów stosuje się między innymi ważenie naczyń z gazem o różnym ciśnieniu gazu
Zmiana współczynnika lepkości wraz ze zmianą temperatury.
Współczynnik lepkości maleje wraz ze wzrostem temperatury.