Control questions. 1. What is the determination of eelastic and plastic deformations?

1. What is the determination of eelastic and plastic deformations?

2. What is the determination of the mechanical stress and the relative deformation?

3. What type is the graph of experimental dependence ?

4. What is the sens of Hook Law?

5. What is the physical sans of Yung modulus?

Literature

1. И.В. Савельев Курс общей физики. М.- Наука. 1982.

2. Ю.М. Лахтин, В.П. Леонтьева Материаловедение. М.- Машиностроение. 1972.

3. Н.И. Кошкин, М.Г. Ширкевич Справочник по элементарной физике. М.- Наука.1990.

Authors: M.I. Pravda, the reader, candidate of physical and mathematical sciences.

Reviewer: S.P. Lushchin, the reader, candidate of physical and mathematical sciences.

Approved by the chair of physics. Protocol № 3 from 01.12.2008.

7 ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 3. ВИЗНАЧЕННЯ КОЕФІЦІЄНТА ВНУТРІШНЬОГО ТЕРТЯ МЕТОДОМ СТОКСА

МЕТА РОБОТИ: Визначити коефіцієнт внутрішнього тертя рідини.

ПРИЛАДИ: скляний циліндр з мастилом, металеві кульки, штанген­ци­р­куль, секундомір, лінійка.

Опис установки

Прилад (рис.7.1) уявляє собою скляний циліндр, напов­не­ний випробуваною в’язкою рідиною (мастилом). На ци­ліндр одягнені два кільця АВ та СД. Кільця мо­жуть переміщуватись вздовж труби. Від­стань між ни­ми вимірюється лінійкою, а час руху кульок секундомі­ром.

Рисунок 7.1

7.2 Теорія методу Стокса

На кульку, що вільно падає у в’язку рідину діють такі сили:

Сила тяжіння

, (7.1)

де r – радіус кульки, r_к = 7800 кг/м³ – густина кульки, g – прискоре­ння вільного падіння. Виштовхуюча сила Архімеда

, (7.2)

де r_р = 960 кг/м³ – густина рідини.

Сила опору руху, зумовлена силами внутрішнього тертя між ша­ра­ми рідини. При рухові кульки в рідині це сила Стокса

, (7.3)

де h – коефіцієнт внутрішнього тертя, υ – швидкість руху кульки, r – радіус кульки. Після занурення кульки в рідину рівнодіюча сил R, що діють на неї

. (7.4)

Кулька рухається прискорено. По мірі зростання швидкості збіль­шу­ється сила Стокса і настане мить, коли рівнодіюча R буде дорівню­вати нулю. Згідно з першим законом Ньютона кулька рух кульки стане рів­но­мірним. При цьому

. (7.5)

Підстановка сил P, F_А та F_о із виразів (7.1) ÷ (7.3) в (7.5) дає вираз для коефі­ціє­нта внутрішнього тертя;

. (7.6)

Швидкість рівномірного руху . Одержуємо із (7.6) робочу формулу

. (7.7)