Лабораторная работа №7. Белорусский Государственный Университет

Белорусский Государственный Университет

“ИЗМЕРЕНИЕ ВЯЗКОСТИ ЖИДКОСТИ

ПО МЕТОДУ СТОКСА”

Выполнил студент

Биологического факультета

2 курса 56 группы

Уснич Савелий

Преподаватель: Ильютенко О.А.

Минск 2014

Цель работы: 1. Ознакомиться с основными физическими представлениями о вязкости.

2. Экспериментально измерить вязкость масла по методу Стокса.

Приборы и принадлежности: капельница, труба с маслом, секундомер

Вязкость (внутреннее трение) – свойство реальных жидкостей оказывать сопротивление перемещению одной части жидкости относительно другой. При перемещении одних слоев реальной жидкости относительно других возникают силы внутреннего трения, направленные по касательной к поверхности слоев. Действие этих сил проявляется в том, что со стороны слоя, движущегося быстрее, на слой, движущийся медленнее, действует ускоряющая сила. Со стороны же слоя, движущегося медленнее, на слой движущийся быстрее, действует тормозящая сила.

Сила внутреннего трения F тем больше, чем больше рассматриваемая площадь поверхности слоя S (рис. 1), и зависит от того насколько быстро меняется скорость течения жидкости при переходе от слоя к слою.

Р и с. 1

На рис. 1 представлены два слоя, отстоящие друг от друга на расстоянии Dx и движущиеся со скоростями V₁ и V₂. При этом

V₁ – V₂ = DV. Направление, в котором отсчитывается расстояние между слоями, перпендикулярно скорости течения слоев. Величина показывает, как быстро меняется скорость при переходе от слоя к слою в направлении x, перпендикулярном направлению движения слоев, и называется проекцией градиента скорости. Таким образом, модуль силы внутреннего трения

где коэффициент пропорциональности h, зависящий от природы жидкости, называется динамической вязкостью (просто вязкостью).

Единица вязкости - паскаль×секунда (Па×с):

1 Па×с равен динамической вязкости среды, в которой при ламинарном течении и градиенте скорости с модулем, равным 1 м/с на 1 м, возникает сила внутреннего трения в 1Н на 1 м² поверхности касания слоев (1 Па×с = 1 Н×с/м²).