POLITECHNIKA WROCŁAWSKA INSTYTUT FIZYKI		Sprawozdanie z ćwiczenia nr 8
		Temat: Wyznaczanie współczynnika lepkości cieczy na podstawie prawa Stokesa
Wydział: Elektryczny	Rok: II	Data: 17.12.2010r.	Ocena:
				Kierunek: AiR

Ćwiczenie nr 77

1. Cel ćwiczenia:

• Obserwacja ruchu ciał spadających w ośrodku ciągłym

• Wyznaczenie współczynnika lepkości badanej cieczy

2. Spis przyrządów:

• cylindryczne naczynie szklane

• kulki pomiarowe

• śruba mikrometryczna

• waga

• stoper

3. Przebieg ćwiczenia:

• Wybranie trzech kulek i zmierzenie ich średnicy oraz masy

• Zmierzenie czasu spadania kulek w badanej cieczy na określonej drodze

• Wyznaczanie współczynnika lepkości cieczy

4. 
   Pomiary

• Pomiar odległości pomiędzy pierścieniami

umieszczonymi na cylindrycznym

naczyniu szklanym (rys):

1 - ciecz

2 - cylinder szklany

3 - spadająca kulka

4 - pierścienie

h - odległość między pierścieniami

Rys. cylindryczne naczynie szklane

• Ważenie mierzonych kulek:

nr kulki	m [g]	m [g]
I.	0,6928	0,0001
II.	0,3001	0,0001
III.	0,2101	0,0001

• Pomiar średnicy kulek:

	Średnica kulki d[mm]
Lp.	kulka I	kulka II	kulka III
1.	8,36	6,33	6,42
2.	8,39	6,42	6,45
3.	8,29	6,39	6,42
4.	8,32	6,45	6,43
5.	8,36	6,37	6,40
6.	8,30	6,41	6,45
7.	8,33	6,42	6,44
8.	8,39	6,40	6,42
9.	8,36	6,38	6,39
10.	8,41	6,42	6,42
wartość średnia	8,35	6,40	6,42

Błąd pomiaru wynikający z niedokładności śruby mikrometrycznej jest dla wszystkich kulek jednakowy:

promień

promień kulki I:

promień kulki II:

promień kulki III:

• Pomiar czasu spadania kulek w badanej cieczy

Pomiaru dokonaliśmy 10-krotnie. Kulkę upuszczaliśmy do badanej cieczy, po czym mierzyliśmy czas w jakim przebędzie ona drogę (h) między dwoma pierścieniami. Wyniki przedstawia tabela poniżej:

	czas (t) spadania kulki [s]
Lp.	kulka I	kulka II	kulka III
1.	4,38	6,16	10,37
2.	4,31	6,16	10,38
3.	4,37	6,20	10,41
4.	4,32	6,28	10,44
5.	4,31	6,10	10,40
6.	4,31	6,10	10,43
7.	4,36	6,10	10,37
8.	4,31	6,13	10,45
9.	4,34	6,15	10,44
10.	4,36	6,18	10,39
wartość średnia	4,34	6,16	10,41

Tab. Wyniki pomiaru czasu spadania kulek w badanej cieczy

Błąd wynikający z najmniejszej skali stopera:

• Wyznaczenie gęstości badanej cieczy (aerometrem)

Wrzucając aerometr do naczynia z badaną cieczą, otrzymaliśmy badaną gęstość cieczy:

• Wyznaczenie współczynnika lepkości badanej cieczy

Wyznaczamy współczynnik lepkości cieczy na podstawie prawa Stokesa:

h - odległość między pierścieniami

- gęstość kulki

- gęstość badanej cieczy

kulka I	2,264	0,00007	0,65	0,009	1,38
kulka II	0,002	0,00002	0,74	0,01	1,35
kulka III	0,001	0,00002	1,19	0,02	1,68

Średnia wartość współczynnika lepkości:

Przykładowe obliczenia:

Gęstość kulki:

błąd pomiaru gęstości- metoda różniczki zupełnej:

Współczynnik lepkości cieczy:

Błąd bezwzględny współczynnika lepkości:

Błąd względny współczynnika lepkości:

Wnioski:

Celem ćwiczenia było wyznaczenie współczynnika lepkości badanej cieczy. Dokonaliśmy potrzebnych do tego pomiarów dla trzech różnych kulek. Różniły się one wielkością oraz masą.

Wyznaczyliśmy współczynnik lepkości dla każdej z nich, a jego średnia wyniosła 0,86 [
. Zauważyć można, że znaczący wpływ na wynik ma wybór kulki. Dla najmniejszej oraz najlżejszej kulki- wartość współczynnika lepkości jest największa i odbiega aż 0,33
od wartości średniej. Również błąd pomiaru dla tej kulki jest najwyższy. Dlatego lepiej wybierać do pomiaru większe oraz cięższe kulki- dają one dokładniejszy wynik.

---