Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Метод Стокса




 

Формула Стокса (2.2) позволяет определить коэффициент вязкости h, если известны другие величины. Метод определения коэффициента вязкости с помощью уравнения (2.2) называется методом Стокса.

Рассмотрим падение шарика в вязкой жидкости. При движении шарика слой жидкости, граничащий с его поверхностью, прилипает к шарику и движется со скоростью шарика, поэтому различные слои отличаются по скорости, и возникает сила вязкого трения.

На шарик, падающий в вязкой жидкости, действуют три силы (рис.2.2):

1)cила тяжести F1 = mg = r Vg;

2)cила Архимеда F2 = rжVg (равная весу жидкости в объеме шарика);

3) сила вязкого трения, обусловленная вязкостью жидкости F3 =6ph rv.

Здесь r- плотность материала шарика; rж - плотность жидкости; V – объем шарика; g - ускорение свободного падения. Все три силы направлены по вертикали: F1 - вниз, F2и F3 - вверх.

 
 


В общем случае уравнение движения ша­ри­ка имеет вид

 

F1 - F2 - F3 = m dv/dt.(2.3)

Поскольку сила вязкого трения, действующая на шарик, зависит от скорости, то ускорение dv/dt уменьшается до тех пор, пока шарик не достиг такой скорости v0, при которой ускорение равно нулю. Тогда уравнение (2.3) примет вид:

(r - rж ) Vg - 6ph r v0 = 0.(2.4)

 

В этом случае шарик движется с постоянной скоростью v0.

Решая уравнение (2.4) относительно h, по­лу­чим

 

(2.5)

 

Если теперь учесть, что V = 4/3p r3, r = d/2, v0 = l / t, где d – диаметр шарика; l- длина участка равномерного движения, пройденного за время t, то формула (2.5) примет окончательный вид:

 

. (2.6)

 

Таким образом, для нахождения h нужно измерить d, l и t.

 

 







Дата добавления: 2014-10-29; просмотров: 10369. Нарушение авторских прав


Рекомендуемые страницы:


Studopedia.info - Студопедия - 2014-2020 год . (0.001 сек.) русская версия | украинская версия