border=0

Determining fan 'e koeffizienten fan ynterne friksje troch de metoade Stokes

As in part fan 'e fluids yn' e beweging set is en der in krêft is dy't dizze beweging stipet, dan wurdt by lytse tastellen in lizze (laminêre) stream fan 'e fluid fêstige. Oan 'e ynterfining fan twa lagen dy't fliisd binne oer fluchten v en , itselde yn maagulêre krêft f, ien - brekken, en de oare - de beweging fan de lagen fersnellet. Dit eigendom fan in floei is ynterne friksje (viskositeit) neamd.
De krêft fan 'e ynteraksje-lagen
,
wêr't h de koeffizient fan ynterne friksje is
S is it ynteraksje-oerflak fan 'e lagen,
- hege gradens.
De bal falt yn 'e floed yn' e stúdzje is beynfloede troch trije troepen: graviteit, oplieding krêft en fersetkraft.
As de bal stadichoan falt yn in unfiniteel miljeu, lit gjin twist efterlitte, dan, as Stokes sjen lit, is de fersetkraft lyk oan:
, (1)
wêr - koeffizient fan ynterne friksje,
- snelheid,
- syn radius.
De ôfwizing fan dizze formule is earder komplisearre, it kin fûn wurde yn 'e spesjale literatuer. Dezelfde soart relaasje dy't de krêft bepaalt , kin opsetten wurde oan in konstante multiplier, basearre op dimensjele oerienkomsten.
Belibjen lit sjen dat de ferset krêft grutter is, de grutter de koeffizient fan ynterne friksje radius en snelheid fallende bal. Sa kinne jo skriuwe:
, (2)
mar
. (3)
Fergeliking fan relaasjes (2) en (3) is it net dreech te sjen dat moat dimensje hawwe . Dus as
,
a

fan wêr

dêrom

De multiplier A kin net fêststeld wurde troch dizze metoade; It docht bliken út lykwicht te wêzen , as wy it probleem oplossje fan viskous fluid hydrodynamika.
Yn it gefal fan in bal falt yn in floeistof, is de lykweardigens fan moasje:
. (4)

Sûnt de fersetskrêft mei hegere snelheid de bal ferheget, dan komt der in momint as de bal begjint mei de snel te ferpleatsen .
Dan
, (5)
wêr - ballichte,
- tichteens fan flüssigens,
- Beschleuniging fan swiertekrêft.
Fan lykwicht (5), as d de diameter fan 'e bal is, krije wy:
.
Lit de bal yn 'e rin fan in ûnôfhinklik > . (6)
Mei de ekspresje (6) kinne de koeffizienten fan ynterne friksje neffens de Stokes-metoade bepale.

Ynstallaasje Omskriuwing
In sylindich glêsfisk (1), fol mei wetter en actearret as thermostat, is op in stjerke (2) opslein. Yn 'e thermostaat, de temperatuer fan dat wurdt gemocht troch in thermometer (3), wurdt de twadde rûne-boppe-glêszylinder pleatst (4), fol mei de testflüssigens. In oantal horizontale marken wurde tapast oan de sylinder. Der is in f>

yn wêryn in gat is foar it ynsetten fan ballen yn 'e testflüssigens. Om de koeffizienten fan ynterne friksje te brûken mei ballen, de trochsneedermidders binne foarôfgeand mei in lêsmikroskoop.

Work performance

1. Besparje de priis om it lêsmikroskop te dielen.
2. Meitsje de diameter fan 'e bal (de bal is op in glêsride pleatst en dêrby op' e tafel fan it mikroskoop pleatst).
3. Stel de bal yn 'e silinder mei de flecht ûnder test, mjit de tiid mei in stopwatch Beweging fan 'e bal tusken de marks. By it rekkenjen fan de eagen moatte jo pleatst wurde om misbrûk fan flaters te meitsjen troch parallax.
4. Meitsje de ôfstân tusken de marken, bepale de snelheid fan 'e bal. It eksperimint is werhelle foar ferskate ballen 10-12 kear.
5. Ferfange troch de formule (6) h foar elke bal en fynt syn gemiddelde wearde.

De resultaten fan de mjitting binne opnommen yn 't tafel:


Nûmer fan ûnderfining

d (cm)

l (cm)

t (sek)

h (poise)

Notysje Sûnt de viskositeit fan in flüssigens is ôfhinklik fan temperatuer, wurdt temperatuer oanmerkt by de mjittingen.





Sjoch ek:

Stipe fan stress, feiligensfaktor en tensile-kompressive krêft

Bestimming fan Poisson's ferhâlding út 'e ôfhinging fan' e snelheid fan lûd yn gas op temperatuer troch de steande wagmethod

Determining fan 'e koeffizienten fan oerflakspensje fan' e flüssigens neffens de metoade foar it iepenjen fan de ring

Bestimming fan it molekulargewicht fan in ienfâldich evaporate floeistof

Bestimming fan 'e spesifike heatkapasiteit fan fêstigens mei de adiabatyske kalorimetermetoade

Return to Table of Contents: Physics

2019 @ bibinar.info