Ідея роботи та виведення робочої
формули. На металеву кульку, яка падає в рідині, діють три сили: сила тяжіння
На початковій стадії кулька в рідині рухається з прискоренням, тому сила опору F3 буде збільшуватись доти, доки всі сили, які діють на кульку, не зрівноважаться, а її рух не стане рівномірним. Під час такого рівномірного руху кульки ` F1+`F2+`F3 = 0, або F1=F2+F3. (1) Підставимо в цю формулу вирази для відповідних сил і розв’яжемо отримане рівняння, матимемо
Швидкість кульки можна визначити як v=l/t, де l – шлях, пройдений кулькою; t – час руху. Оскільки рідина в циліндрі з радіусом R має скінченні розміри, то в рівняння (2) необхідно внести поправку. Тоді кінцева формула для розрахунку коефіцієнта в’язкості матиме вигляд
Вираз (3) є робочою формулою лабораторної роботи.
|
, сила Архімеда
і сила опору F3, яка згідно з формулою Стокса дорівнює 6prhv, де r – густина матеріалу кульки; r0 – густина рідини; h – коефіцієнт в’язкості рідини; r – радіуc кульки; v – швидкість падіння кульки; g – прискорення вільного падіння.
. (2)
. (3)
