Определение вязкости исследуемой жидкости

1. Рассчитать средние значения времени и числа колебаний крутильного маятника в исследуемой жидкости.

2. Определить период колебаний по формуле .

3. Определить логарифмический декремент затухания в исследуемой жидкости по формуле

.

3. По формуле (3) рассчитать коэффициент вязкости , где n ₀ использовать из первого задания.

4. Т.к. вязкость h – косвенное измерение, а n и t – прямое, то для начала необходимо определить погрешности прямого измерения, а именно, случайные и систематические погрешности измерений n и t. Для этого вычислить случайные погрешности и i -го измерения, а затем их квадраты. Результаты вычислений занести в таблицу 27. Просуммировать каждый столбец с результатами в таблице 27 и записать сумму каждого столбца в строку S.

 

Таблица 27. Оценки случайных величин

№	t, c			n
…
S

 

5. Найти среднеквадратичные ошибки среднего арифметического и используя данные из таблицы 27 [см. разд. 2 формула (7)].

6. Найти доверительные интервалы , задав коэффициент Стьюдента для надежности из таблицы 29 [см. разд. 2 формула (9)].

7. Вычислить абсолютную погрешность измерения случайной величины по формуле

.

8. Определить систематическую погрешность d t прибора при измерении времени той или иной величины (половина цены деления шкалы инструмента). Для числа колебаний n взять d n = 0.5.

9. Вычислить абсолютную погрешность измерения систематической величины по формуле

.

10. Вычислить абсолютную погрешность вязкости по формуле

,

а также её относительную погрешность . Результат занести в таблицу 25.

10. Окончательный результат записать в виде

при , .

Контрольные вопросы

1. От каких величин зависит значение силы трения?

2. Что выражает градиент скорости?

3. Каков физический смысл коэффициента внутреннего трения?

4. Чем отличается дифференциальное уравнение свободных колебаний от дифференциального уравнения затухающих колебаний?

5. Что такое логарифмический декремент затухания?

6. Что называется кинематической вязкостью жидкости? Какова её связь с динамической вязкостью?

7. Каков физический смысл коэффициента затухания среды?

8. Запишите формулу Стокса для силы трения, действующая на сферические объекты в вязкой жидкости. Для каких случаев она справедлива?

9. Какое движение называется ламинарным, турбулентным?

10. В чем заключается физический смысл числа Рейнольдса?

11. Запишите формулу Пуазейля для ламинарного течения вязкой жидкости вдоль трубы.