WYZNACZANIE WSPÓŁCZYNNIKA LEPKOŚCI METODĄ BEZWZGLĘDNĄ
Obliczenie masy
cieczy.
Masę cieczy obliczamy ze wzoru
, gdzie
jest masą naczynia z cieczą a
masą suchego naczynia.
Obliczenie współczynnika lepkości
.
Do obliczeń wykorzystam wzór:
Po podstawieniu zmiennych otrzymujemy:
Rachunek jednostek.
Dyskusja błędów.
Błąd
w wyniku dwukrotnego ważenia będzie równy podwojonemu błędowi wagi elektronicznej:
Błędy
oraz
przyjmujemy równe podwojonym wartościom najmniejszych działek na skali, czyli
Aby uwzględnić błąd spostrzeżenia w chwili włączenia stopera, błąd
przyjmujemy równy trzykrotnej wartości najmniejszych działek na skali, czyli
Błąd
zaokrągliłem w górę do jednej cyfry znaczącej, ponieważ operacja ta, nie zwiększyła błędu procentowego
o więcej niż 10%. Wynik zaokrągliłem do tego samego miejsca, do którego wyznaczono błąd. Ostatecznie więc współczynnik lepkości wynosi:
WYZNACZANIE WSPÓŁCZYNNIKA LEPKOŚCI METODĄ STOKES'A
Obliczenie średnich promieni kulek.
nr 1:
nr 2:
nr 3:
nr 4:
nr 5:
Obliczenie średnich wartości
oraz
.
Obliczenie współczynnika napięcia powierzchniowego.
Rachunek jednostek.
Dyskusja błędów.
Dla błędu
przyjmujemy maksymalne odchylenie od wartości średniej, w naszym przypadku
.
Błąd
ze względu na grubość pasków, przyjmuje równy
.
Błędy
oraz
przyjmujemy równe zeru.
Błąd
obliczam metodą Gaussa:
Na poziomie ufności 99,7 % błąd maksymalny średniej średnicy wynosi:
, a więc
Błąd
zaokrągliłem w górę do jednej cyfry znaczącej, ponieważ operacja ta, nie zwiększyła błędu procentowego
o więcej niż 10%. Ostatecznie więc
Błąd
zaokrągliłem w górę do jednej cyfry znaczącej, ponieważ operacja ta, nie zwiększyła błędu procentowego
o więcej niż 10%. Ostatecznie więc współczynnik lepkości wynosi:
WNIOSKI
Podczas przeprowadzania pomiarów metodą bezwzględną temperatura otocznia wynosiła pomiędzy
a
. Odpowiadające tym temperaturom współczynniki lepkości wody to odpowiednio
oraz
. Porównując te dane z uzyskanym wynikiem
można stwierdzić, że metoda bezwzględna okazała dość dokładna.
Na dokładność wyników uzyskanych przy użyciu metody Stokes'a mogło mieć wpływ formowanie się na szczytach kulek małych (o średnicy 2-4 razy mniejszej od kulek) pęcherzyków powietrza. Odrywały się one czasem niemal od razu, jednak w bardziej ekstremalnych przypadkach po przebyciu przez kulkę ponad połowy drogi. Ich obecność mogła nieco zawyżyć lepkość ponieważ z pewnością zwiększały one siłę wyporu a przez to czas opadania kulek, od którego liniowo zależy współczynnik lepkości.