WFTJ	Imię i Nazwisko: 1. Mariusz Furmanek 2. Piotr Grzybała			ROK I	GRUPA 1	ZESPÓŁ 12
Pracownia fizyczna I	TEMAT: Pomiar współczynnika lepkości							Nr ćwiczenia 13
Data wykonania:	Data oddania:	Zwrot do poprawy:	Data oddania:	Data zaliczenia:	OCENA

Cel ćwiczenia.

Zapoznanie się z własnościami cieczy lepkiej, wyznaczanie współczynnika lepkości metodą spadania kuli (metodą Stokesa).

Wprowadzenie

Przy przepływie wszystkich cieczy rzeczywistych ujawniają się większe lub mniejsze siły tarcia. W przeciwieństwie do ruchu ciał stałych, w którym tarcie występuje tylko na powierzchni, w cieczach i w gazach ujawnia się ono w całej objętości. Jest więc zwane tarciem wewnętrznym lub lepkością.

Lepkość zależy w dużym stopniu od temperatury: dla cieczy zmniejsza się znacznie ze wzrostem temperatury, natomiast dla gazów nieco rośnie z temperaturą.

Lepkość płynów (cieczy i gazów) jest odpowiedzialna za występowanie oporów ruchu. Na przykład na ciało poruszające się w płynie z prędkością V działa siła oporu ruchu zależna od tej prędkości, od gęstości p i współczynnika lepkości h płynu oraz od wielkości poruszającego się ciała wyrażone przez jego wymiar liniowy w kierunku prostopadłym do wektora V (w przypadku kuli będzie to jej średnica lub promień).

Z wymienionych wielkości można utworzyć wielkość bezwymiarową

zwana liczbą Reynoldsa. Przy założeniu bardzo małych wartości liczby Reynoldsa (Re<<1), siłę oporu ruchu działającą ze strony cieczy na poruszającą się w niej kulę wyraża wzór Stokesa

F = 6 p h v

gdzie: v -prędkość kuli,

r -promień kuli.

Wzór ten jest słuszny, gdy kulka porusza się w nieograniczonej objętości cieczy.

W przypadku, gdy ruch kuli odbywa się wzdłuż osi cylindra o promieniu R należy do wzoru na siłę F wprowadzić poprawkę

Na podstawie tego wzoru wyznacza się w naszym ćwiczeniu współczynnik lepkości h.

Aparatura Rysunek obok przedstawia cylinder szklany wypełniony gliceryną, do którego wrzuca się kulki. Dwa poziome paski naklejone na cylinder w odległości l od siebie wyznaczają badany odcinek drogi kulek. Górny pasek musi być co najmniej o 3gv poniżej powierzchni gliceryny. Odległość pomiędzy paskami mierzy się przymiarem metrowym, czas ruchu kulek na tym odcinku - sekundomierzem. Kulki waży się na wadze analitycznej, a ich promienie mierzy się śrubą mikrometryczną.Wydobycie kulek z cylindra umożliwia zwolnienie na chwilę zacisku Z na wężu gumowym. Kulki spadają wtedy do małej probówki założonej na końcu węża, którą po ponownym zaciśnięciu można wyjąć odlać glicerynę i wysypać kulki.

.

---