Politechnika Wrocławska Wrocław, dnia 30.10.2008

Instytut Geotechniki I Hydrotechniki

Zakład Budownictwa Wodnego

Równowaga względna cieczy

Prowadzący:

Dr inż. Eugeniusz Sawicki

Opracowali:

Rok akademicki Andżelika Brylak

2008/2009 Piotr Kamiński

Tomasz Fraj

(gr. CZW P 11.15-13.00)

1. Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest zaobserwowanie zachowania się cieczy w naczyniu cylindrycznym, wirującym wokół osi pionowej oraz teoretyczne i doświadczalne wyznaczenie kształtu swobodnej powierzchni cieczy.

2. Podstawy teoretyczne

Jeżeli ciecz porusza się razem z naczyniem ze stałą prędkością lub ze stałym przyśpieszeniem, a poszczególne jej cząstki nie przemieszczają się ani względem siebie, ani względem ścian naczynia, to stan taki nazwano stanem względnego spoczynku lub równowagi względnej.

Ciecz w ruchu obrotowym podlega siłom:

• grawitacji : mg

• odśrodkowej: mω²r

3. Rysunek i opis stanowiska pomiarowego.

4. Opracowanie wyników pomiarów.

1. Dane:

Średnica wew. Naczynia	2R	97,5 [cm]	0,975 [m]
Promień wew. Naczynia	R	48,75 [cm]	0,4875 [m]
Wysokość cieczy w spoczynku	H	13,47 [cm]	0,1347 [m]
Przyśpieszenie ziemskie	g		10 [m/s^2]

2. Użyte wzory:

3. Obliczenia:

4. Zestawienie wyników:

Lp.	Prędkość kątowa [1/s]	Wysokość paraboloidy
				Teoretyczna		Empiryczna
				z [m]	z0 [m]	z [m]	z0 [m]
1	2,205	0,1636	0,1058	0,1542	0,1061
2	4,405	0,2499	0,0194	0,2163	0,0195

5. Kształt paraboloidy

6. Błędy pomiaru:

5. Wnioski końcowe:

Otrzymane wyniki pomiarów z równania teoretycznego i empirycznego są zbliżone do siebie. Niewielka rozbieżność między nimi wynika z różnych błędów podczas pomiarów, np. niedokładność odczytania ze skali wodowskazu szpilkowego, czas reakcji podczas pomiaru czasu do wyliczenia prędkości kątowej. Na podstawie wyników, i rysunków krzywych, możemy zauważyć, że wraz ze zwiększaniem prędkości kątowej ciesz przesuwa się w kierunku ścian naczynia, co skutkuje zwiększeniem ciśnienia na ściany.

1

---