1.Cel ćwiczenia.
Celem ćwiczenia jest wyznaczenie współczynnika lepkości wody. Pomiar realizowany jest poprzez badanie funkcji wykładniczej h(t) opisującej zmiany wysokości słupa cieczy w zbiorniku opróżnianym przez kapilarę. Studenci poznają prawo Hagena-Poisseuille'a opisujące ruch laminarny nieściśliwego płynu lepkiego.
2.Realizacja ćwiczenia.
2.1.Przygotowuję stanowisko do pomiaru według wskazówek prowadzącego.
2.2.Napełniam cylinder wodą destylowaną do wysokości wskazanej przez prowadzącego.
2.3.Mierzę i notuję wysokość słupa wody h0 od lustra do poziomu kapilary.
2.4.Mierzę i zapisuję wysokość słupa wody odpowiadającego 25 ml cieczy
2.5.Mierzę i zapisuję długość kapilary oraz podaną przez prowadzącego jej średnicę wewnętrzną.
2.6.Odkręcam kran, włączam stoper i rejestruję czasy wypływu kolejnych mililitrów wody od 1 do 25 ml.
2.7.Pomiary czasów wypływu powtórzyć 5-ciokrotnie.
2.8.Po zakończeniu pomiarów opróżnić stanowisko z resztek wody.
3.Opracowanie wyników.
3.1.Obliczam w oparciu o zmierzoną wysokość słupa wody odpowiadającego 25 ml, pole przekroju wewnętrznego kolumny pomiarowej.
3.5.Obliczam i wpisuję do tabeli wartości ln(h/h0).
Tabela pomiarowa na dodatkowej stronie.
I seria:
n=10
= -781,48
= 802
= -6,79
=89458
= 643204
II seria:
n=10
= - 804,58
= 824
= -6,79
= 94796
= 678976
III seria:
n=10
= -809,47
= 838
= -6,79
= 96248
= 702244
3.8.Obliczam lepkość badanej wody według zależności (14).
Dla trzeciej serii:
=1,049628
Dla drugiej serii przyjmujemy
takie samo jak w pierwszej serii = 0,008, więc wyniki będą identyczne.
Dla trzeciej serii :
3.9.Porównuję otrzymany wynik z danymi z tablic fizycznych.
Wynik znaleziony w tablicach stałych fizycznych:
η=1004[10-6Pa x s]
Wyniki z pierwszej i drugiej serii pomiarów są bardziej zbliżone do wartości z tablic.
Wnioski : Wyniki są podobne jednak nie identyczne, gdyż wpływały na nie :
-niedokładność człowieka i jego reakcji
-pyłki w wodzie
-opóźnienie w zapisywaniu czasów