Wydział: M i IM	1.Jarosław Indra 2.Marcin Groń		ROK II		Grupa: 2		Zespól: 6
Pracownia Fizyczna I	Temat: Współczynnik lepkości.						Numer ćwiczenia 13
Data wykonania: 27-10-1998	Data oddania: 2-11-1998	Zwrot do poprawy:		Data oddania:		Data zaliczenia:	Ocena:

Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z własnościami cieczy lepkiej, wyznaczenie współczynnika lepkości metodą spadania kulki(metodą Stokesa).

Wprowadzenie:

Zjawisko lepkości wykazują wszystkie ciecze i gazy. Lepkość zależy w dużym stopniu od temperatury. Dla gazów rośnie proporcjonalnie do temperatury bezwzględnej. Dla cieczy zmniejsza się znacznie ze wzrostem temperatury.

Siła oporu działająca ze strony cieczy na poruszającą się w niej kulkę wyraża wzór Stokesa:

-dla nie ograniczonej ilości cieczy

F= 6pηrv

-dla ruchu kulki wzdłuż cylindra o promieniu R

F=

Wzór ten ma słuszność tylko dla przepływu laminarnego.

Po przekształceniu wzór ten przyjmuje postać:

Parametrem, który decyduje o charakterze opływu cieczy wokół ciała jest liczba Reynoldsa:

Re =

gdzie: r- gęstość cieczy

l - wymiar linowy ciała mierzony w kierunku prostopadłym do wektora„v” w przypadku kulki l = 2r gdzie: r- promień kulki

Wykonanie:

R = 0,021m r = 1249
h_T=293K = 0,544 Pa*s h_T=298K = 0,365 Pa*s

T = 294K h = 0,508 Pa*s

1 grupa

Lp.	m (kg)	r (m)	t1 (s)	t2 (s)	tśr. (s)	Vgr.(m/s)	h (Pa*s)	Re
1	0,000254	0,002005	10,71	10,72	10,715	0,093327	0,480643	0,972506
2	0,000254	0,002005	10,67	10,65	10,66	0,093809	0,478175	0,982567
3	0,000252	0,002005	10,65	10,66	10,655	0,093853	0,473439	0,992863
4	0,000254	0,002000	10,68	10,65	10,665	0,093765	0,480531	0,974855
5	0,000254	0,002005	10,63	10,61	10,62	0,094162	0,476381	0,989983
6	0,000254	0,002005	10,62	10,65	10,635	0,094029	0,477054	0,987192
7	0,000251	0,001995	10,56	10,52	10,54	0,094877	0,470278	1,005402
Śr. dla grupy	0,000253	0,002003			10,64143	0,093972	0,476641	0,986395

2 grupa

Lp.	m (kg)	r (m)	t1 (s)	t2 (s)	tśr. (s)	Vgr.(m/s)	h (Pa*s)	Re
1	0,000128	0,001595	15,53	15,49	15,51	0,064475	0,458288	0,560535
2	0,000128	0,001595	15,59	15,60	15,595	0,064123	0,460800	0,554441
3	0,000128	0,001595	15,56	15,59	15,575	0,064205	0,460209	0,555866
Śr. dla grupy	0,000128	0,001595			15,56	0,064267	0,459766	0,556938

Błędy:

1 grupa

Lp.	Dm/m (%)	Dr/r (%)	Dt/t (%)	Dh/h (%)	Dh (Pa*s)	h+Dh
1	3,937	0,499	0,093	4,415	0,021	0,502
2	3,937	0,499	0,094	4,415	0,021	0,499
3	3,968	0,499	0,094	4,443	0,021	0,494
4	3,937	0,500	0,094	4,417	0,021	0,502
5	3,937	0,499	0,094	4,415	0,021	0,497
6	3,937	0,499	0,094	4,415	0,021	0,498
7	3,984	0,501	0,095	4,461	0,021	0,491
Śr. dla grupy	3,948	0,499	0,094	4,425	0,021	0,498

2 grupa

Lp.	Dm/m (%)	Dr/r (%)	Dt/t (%)	Dh/h (%)	Dh (Pa*s)	h+Dh
1	7,813	0,627	0,064	8,205	0,038	0,496
2	7,813	0,627	0,064	8,205	0,038	0,499
3	7,813	0,627	0,064	8,205	0,038	0,498
Śr. dla grupy	7,813	0,627	0,064	8,205	0,038	0,497

Dm = 0,01*10^-3 kg Dr = 0,01*10^-3 m

Dt =

= 0,01 s

Wnioski:

Rozpatrując wyniki a konkretnie wartość liczby Reynoldsa widzimy, że ma słuszność dla naszych pomiarów wzór Stokesa z którego liczymy współczynnik lepkości. Porównując wyliczony współczynnik z podanym zauważamy, że różnią się one wartościami. Różnice te spowodowane są błędami jakie towarzyszyły pomiarom wielkości pośrednich potrzebnych do wyliczenia współczynnika ze wzoru Stokesa. Błędy te zostały policzone w punkcie pt. „Błędy”. Przy porównaniu 1grupy kulek z drugą łatwo zauważyć, że największy wpływ na wartość błędu końcowego miał pomiar masy zarówno dla pierwszej jak i dla drugiej grupy. Wyniki błędów mówią nam o tym, że przy pomiarze współczynnika lepkości za pomocą mniejszej kulki należy zwrócić szczególną uwagę na dokładność pomiaru masy i jej wymiarów, natomiast przy zastosowaniu większej kulki na dokładność pomiaru czasu.

---