Sự xuất hiện của lực nội ma sát. Cách xác định hệ số nhớt của chất lỏng theo phương pháp Stokes | Báo cáo thí nghiệm môn thí nghiệm vật lý 1

2.Trình bày cách xác định hệ số nhớt của chất lỏng theo phương pháp Stokes; Các bước xác định :-Chuẩn bị thuyết bị đo và chất lỏng, ống thủy tinh, 2 đầu cảm biến, đồng hồ-Đo kích thước hạt và khối lượng riêng của chúng-Đo thời gian rơi của hạt- Tính toán hệ số nhớt sử dụng công thức Stokes. Tài liệu giúp bạn tham khảo, ôn tập và đạt kết quả cao. Mời bạn đọc đón xem!

Bài thí nghiệm số 7
Họ và tên SV Nhóm: Nhận xét của GV
1. Đặng Thành Nhân Thứ: 2
2. Lê Minh Mẫn Tiết: 3-5
3. Trương Tam Phong
A. CÂU HỎI CHUẨN BỊ
1. Sự xuất hiện của lực nội ma sát. Giải thích bản chất và viết biểu
thức của lực này. Đơn vị đo hệ số nhớt của chất lỏng là gì?
-Lực nội ma sát xuất hiện ở mặt tiếp xúc giữa các lớp chất lỏng.
-Bản chất: là sự liên kết giữa các hạt trong vật thể
-Biểu thức của lực F = 6π ƞ r v trong đó :
F là lực nội ma sát
R là bán kính quả cầu (m),
v là tốc độ tức thời (m/s)
ƞ là hệ số nhớt chất lỏng (kg/ms )
Đơn vị đo của hệ số nhớt là Kg/ms
2.Trình bày cách xác định hệ số nhớt của chất lỏng theo phương
pháp Stokes
Các bước xác định :
-Chuẩn bị thuyết bị đo chất lỏng, ống thủy tinh, 2 đầu cảm biến,
đồng hồ
-Đo kích thước hạt khối lượng riêng của chúng
-Đo thời gian rơi của hạt
- Tính toán hệ số nhớt sử dụng công thức Stokes
Ƞ= (kg/ms)
-Xác định sai số và lặp lại phép đo
- Nhận xét và đánh giá
Trong đó :
+Lực nội ma sát hướng thẳng đứng
+ Thả rơi viên bi khối lượng m qua phễu định tâm I vào chất lỏng có
hệ số nhớt Ƞ, viên bi chịu tác dụng của trọng lực p, lực đẩy Acsimet,
lực Fe.
3. Vận tố của viên bi rơi trong chất lỏng thay đổi phụ thuộc thời gian
như thế nào?
- Phương trình vận tốc rơi của viên bi : v=
-Theo phương trình trên vận tốc của viên bi trong chất lỏng giảm
dần theo thời gian t và đồng thời cũng phụ thuộc vào hệ số nhớt
chất lỏng. Ƞ càng lớn thì v giảm nhanh hơn và ngược lại. Do đó phải
yêu cầu thời gian rơi của viên bi đủ lâu để phân biệt được sự khác
biệt về vận tốc của viên bi trong các môi trường chất lỏng có độ nhớt
khác nhau.
B. XỬ LÝ SỐ LIỆU – TRÌNH BÀY KẾT QUẢ
- Khối lượng riêng của viên bi sắt:
- Khoảng cách L giữa 2 đầu cảm biến 4 và 5:
- Gia tốc trọng trường:
- Nhiệt độ trong phòng thí nghiệm:
- Độ chia nhỏ thước Panne: 0,02 mm
- Cấp chính xác của đồng hồ đo thời gian: 9,999s
- Độ chia nhỏ nhất của đồng hồ đo thời gian: 0,001s
- Độ chỉa nhỏ nhất của cân: 0,01g
- Độ chia nhỏ nhất của ca đong: 0,01ml
- Thể tích ca đông: 100ml
1. Đo khối lượng riêng của chất lỏng
Bảng 1
Lần đo
1 17,42 130,55
2 17,42 130,49
3 17,63 130,62
4 17,40 130,52
5 17,61 130,55
6 17,40 130.48
7 17,41 130,52
8 17,38 130,55
9 17,42 130,58
10 17,41 130,62
Trung Bình 17,45 130,53
a. Tính giá trị trung bình và sai số của khối lượng chất lỏng:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
113,
13
113,
07
112,
99
113,
12
112,
94
113,
07
113,
11
113,
17
113,
16
113,
21
-0,05 0.01 0,09 -0,04 0,14 0,01 -0,03 0,09 -0,08 -0,13
b. Tính giá trị trung bình và sai số của khối lượng riêng chất lỏng:
c. Biểu diễn kết quả đo:
2. Đo hệ số nhớt của chất lỏng
Bảng 2
Lần đo d (mm) t (s)
1 6 2,453
2 6 2,453
3 6,2 2,433
4 6,1 2,389
5 6 2,419
6 6 2,446
7 6 2,389
8 6,1 2,375
9 6,1 2,382
10 6,1 2,358
Trung bình 6,06 2,41
a. Tính giá trị trung bình và sai số của các đại lượng đo trực tiếp:
đường kính d của viên bi và thời gian chuyển động t của viên bi.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
- 0,06 0,06 -
0,14
-
0,04
0,06 0,06 0,06 -
0,04
-
0,04
-
0,04
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
- -
0,04
3
-
0,04
3
-
0,02
3
0,02
1
-
0,00
9
-
0,03
6
0,02
1
0,03
5
0,02
8
0,05
2
b. Tính hệ số nhớt:
c.Tinh các sai số của hệ số nhớt:
d. biểu diễ kết quả đo:
| 1/5

Preview text:

Bài thí nghiệm số 7 Họ và tên SV Nhóm: Nhận xét của GV 1. Đặng Thành Nhân Thứ: 2 2. Lê Minh Mẫn Tiết: 3-5 3. Trương Tam Phong A. CÂU HỎI CHUẨN BỊ
1. Sự xuất hiện của lực nội ma sát. Giải thích bản chất và viết biểu
thức của lực này. Đơn vị đo hệ số nhớt của chất lỏng là gì?
-Lực nội ma sát xuất hiện ở mặt tiếp xúc giữa các lớp chất lỏng.
-Bản chất: là sự liên kết giữa các hạt trong vật thể
-Biểu thức của lực F = 6π ƞ r v trong đó : F là lực nội ma sát
R là bán kính quả cầu (m),
v là tốc độ tức thời (m/s)
ƞ là hệ số nhớt chất lỏng (kg/ms )
Đơn vị đo của hệ số nhớt là Kg/ms
2.Trình bày cách xác định hệ số nhớt của chất lỏng theo phương pháp Stokes Các bước xác định :
-Chuẩn bị thuyết bị đo và chất lỏng, ống thủy tinh, 2 đầu cảm biến, đồng hồ
-Đo kích thước hạt và khối lượng riêng của chúng
-Đo thời gian rơi của hạt
- Tính toán hệ số nhớt sử dụng công thức Stokes Ƞ= (kg/ms)
-Xác định sai số và lặp lại phép đo - Nhận xét và đánh giá Trong đó :
+Lực nội ma sát hướng thẳng đứng
+ Thả rơi viên bi khối lượng m qua phễu định tâm I vào chất lỏng có
hệ số nhớt Ƞ, viên bi chịu tác dụng của trọng lực p, lực đẩy Acsimet, lực Fe.
3. Vận tố của viên bi rơi trong chất lỏng thay đổi phụ thuộc thời gian như thế nào?
- Phương trình vận tốc rơi của viên bi : v=
-Theo phương trình trên vận tốc của viên bi trong chất lỏng giảm
dần theo thời gian t và đồng thời cũng phụ thuộc vào hệ số nhớt
chất lỏng. Ƞ càng lớn thì v giảm nhanh hơn và ngược lại. Do đó phải
yêu cầu thời gian rơi của viên bi đủ lâu để phân biệt được sự khác
biệt về vận tốc của viên bi trong các môi trường chất lỏng có độ nhớt khác nhau.
B. XỬ LÝ SỐ LIỆU – TRÌNH BÀY KẾT QUẢ
- Khối lượng riêng của viên bi sắt:
- Khoảng cách L giữa 2 đầu cảm biến 4 và 5:
- Gia tốc trọng trường:
- Nhiệt độ trong phòng thí nghiệm:
- Độ chia nhỏ thước Panne: 0,02 mm
- Cấp chính xác của đồng hồ đo thời gian: 9,999s
- Độ chia nhỏ nhất của đồng hồ đo thời gian: 0,001s
- Độ chỉa nhỏ nhất của cân: 0,01g
- Độ chia nhỏ nhất của ca đong: 0,01ml - Thể tích ca đông: 100ml
1. Đo khối lượng riêng của chất lỏng Bảng 1 Lần đo 1 17,42 130,55 2 17,42 130,49 3 17,63 130,62 4 17,40 130,52 5 17,61 130,55 6 17,40 130.48 7 17,41 130,52 8 17,38 130,55 9 17,42 130,58 10 17,41 130,62 Trung Bình 17,45 130,53
a. Tính giá trị trung bình và sai số của khối lượng chất lỏng: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 113, 113, 112, 113, 112, 113, 113, 113, 113, 113, 13 07 99 12 94 07 11 17 16 21 -0,05 0.01 0,09 -0,04 0,14 0,01 -0,03 0,09 -0,08 -0,13
b. Tính giá trị trung bình và sai số của khối lượng riêng chất lỏng:
c. Biểu diễn kết quả đo:
2. Đo hệ số nhớt của chất lỏng Bảng 2 Lần đo d (mm) t (s) 1 6 2,453 2 6 2,453 3 6,2 2,433 4 6,1 2,389 5 6 2,419 6 6 2,446 7 6 2,389 8 6,1 2,375 9 6,1 2,382 10 6,1 2,358 Trung bình 6,06 2,41
a. Tính giá trị trung bình và sai số của các đại lượng đo trực tiếp:
đường kính d của viên bi và thời gian chuyển động t của viên bi. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 - 0,06 0,06 - - 0,06 0,06 0,06 - - - 0,14 0,04 0,04 0,04 0,04 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 - - - - 0,02 - - 0,02 0,03 0,02 0,05 0,04 0,04 0,02 1 0,00 0,03 1 5 8 2 3 3 3 9 6 b. Tính hệ số nhớt:
c.Tinh các sai số của hệ số nhớt:
d. biểu diễ kết quả đo: