ĆWICZENIA 413

Question 1

Od czego zależy siła oporu działająca na kulę?

Answer 1

Siła oporu zależy od:
- promienia (wielkości) kulki
- prędkości kulki (im większa prędkość kulki tym większy opór)
- rodzaju cieczy (jej lepkości; im większa lepkość cieczy tym większa siła oporu)

Question 2

Co to jest Prawo Stokesa?

Answer 2

Prawo Stokesa określa siłę oporu, która działa na kulkę poruszającą się powolnym jednostajnym ruchem postępowym w lepkim, nieograniczonym płynie.
Siła oporu (Fs) jest wprost proporcjonalna do (u) prędkości kulki, promienia (r) kulki oraz współczynnika lepkości (n) cieczy.

Question 3

Współczynnik proporcjonalności dla kulki [wartość]

Answer 3

6 PI

Question 4

Do czego można wykorzystać Prawo Stokesa?

Answer 4

Prawo Stokesa można wykorzystać do wyznaczenia współczynnika lepkości.

Question 5

Jakim siłom podlega spadająca kulka?

Answer 5

Spadająca kulka podlega:
- sile ciężkości (Q=mg)
- sile oporu lepkości (Fs)
- sile wyporu (Fw)
*m=masa kulki
*g- przyspieszenie ziemskie

Question 6

Opisz co się dzieje z siłami, gdy do lepkiej cieczy spada kulka.

Answer 6

Siła ciężkości (Q) na początku przewyższa pozostałe dwie siły, dlatego prędkość spadającej kulki wzrasta (ruch przyspieszony). Jednak zgodnie z prawem Stokesa, gdy prędkość wzrasta, to opór lepkości też rośnie i w pewnym momencie siła ciężkości staje się równa sumie FS+Fw (ruch jednostajny).

Question 7

Prawo Archimedesa.

Answer 7

Siła wyporu jest równa ciężarowi cieczy wypartej przez zanurzone w niej ciało.

Question 8

Współczynnik lepkości ALE SKORYRYGOWANY DLA NACZYNIA JAKI JEST CYLINDER [WZÓR]

Answer 8

Przekształcony ze wzoru na podstawie prawa Archimedesa.
[ n=(mk-Vkpc)g/ 63.14ru(1+2,4r/R)]

-mk - masa kulki
- Vk - objętość kulki
- pc- gęstość cieczy
- g - przyspieszenie ziemskie
- 3.14 - PI
- r - promień kulki
- u- prędkość kulki
- R - promień cylindra

Question 9

Specyfika równania na współczynnik lepkości.

Answer 9

Równanie to działa jedynie do cieczy rozciągłych, czyli do tych znajdujących się w bardzo szerokich naczyniach. W naszym ćwiczeniu naczynie to cylinder o promieniu R. Jego powierzchnia zmniejsza prędkość spadania kulki, dlatego trzeba dany wzór skorygować [ mianownik mnożymy jeszcze przez (1+2,4*r/R) ]

Question 10

Cel i opis ćwiczenia.

Answer 10

Cel: wyznaczenie współczynnika lepkości gliceryny
Doświadczenie:
1) Szklany cylinder z cieczą i szklane kulki.
2) Mierzymy promień R cylindra
3) Za pomocą areometru wyznaczamy gęstość (pc) gliceryny
4) Wyznaczamy objętość kulki (mierzymy zmianę poziomu wody dla 10 kulek, potem średnia dla 1k)
5) Wyznaczamy masę kulki ( 10 kulke -> 1 kulka)
6) Promień kulki r ( ze wzoru na objętość kulki [r= ‘pierwiastek 3st. 3Vk/4*3.14’]
7) Pomiar prędkości u: wyznaczamy 2 drogi (s1,s2) i mierzymy czas spadania kulek. Obliczamy średni czas spadania (t1,t2); podkładamy dane pod wzór [u=s/t]

Question 11

Rachunek błędów.

Answer 11

Błędem pomiaru obarczone są:
u, m, V, pc, r.
Błąd pomiaru wielkości fizycznych obliczamy dla u1 lub u2.