Файл: Исследование движения тел в диссипативной среде.docx

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 26.10.2023

Просмотров: 610

Скачиваний: 19

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
МИНОБРНАУКИ РОССИИСанкт-Петербургский государственныйэлектротехнический университет«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)отчетпо лабораторной работе№1по дисциплине «Физика»Тема: Исследование движения тел в диссипативной среде

Студент гр. 8005



Замогильный И.Р.

Преподаватель



Ходьков Д.А.
Санкт-Петербург2019Цель работы.Определение вязкости диссипативной среды (жидкости) по установившейся скорости движения шарика в ней, а также исследование процессов рассеяния энергии в диссипативной среде. П риборы и принадлежности: цилиндрический сосуд с жидкостью, металлические шарики, аналитические весы, масштабная линейка, секундомер. В работе используется цилиндрический сосуд (рис. 1.1), на боковой поверхности которого нанесены метки. Измеряя расстояние между метками и время движения шарика в жидкости между ними, можно определить скорость его падения. Шарик опускается в жидкость через впускной патрубок, расположенный в крышке цилиндра.Основные теоретические положения.
Экспериментальные результаты.
1
2
3
4
5


m, мг
73
81
97
90
87



t, с
3.65
3.43
3.05
3.09
3.16



ρж, г/см3
ρт, г/см3
l, см
h0, см
t, °C

1.25
11.34
21
6
24
Обработка результатов эксперимента.

  1. По формуле вязкости:
Здесь А – константа, зависящая от плотности жидкости и материала.ρж – плотность жидкости и ρт – плотность шарика соответственно.g – ускорение свободного падения.Проведем вычисления:

  1. Составим таблицу для результатов:

i
1
2
3
4
5

, с , см/с
5,75
6,12
6,88
6,79
6,64

, мг*с
5,08
5,12
5,13
4,95
4,95
П о условию = l / t, следовательно, для 1-го эксперимента результат будет 21 / 3,65 = 5,75 см/с. По аналогии проведем расчеты для остальных опытов и заполним строку таблицы.Получив данные по скорости шара, мы можем воспользоваться формулой:для нахождения . Для первого опыта расчет будет следующим: = кг/м3 = 0,0508 г/см3По аналогии найдем оставшиеся результаты и заполним строку таблицы.3) Найдем коэффициент сопротивления среды:Подставив значения из первого эксперимента:Скорость диссипации энергии в установившемся режиме может быть найдена по формуле

. Для первого опыта результат будет следующим:



Уравнение баланса энергии на участке установившегося движения имеет вид:

Для нашего случая: Fl = 0.36*3.65 = 1.31

4) Число Рейнольдса можно найти по формуле:



Для нахождения нам понадобится найти радиус шарика R, который можно вычислить через массу:



Следовательно Для первого опыта = 0,011м = 11мм

Следовательно, для число Рейнольдса равно:

= 31,62 кг/(м*с)

Исходя из полученого результата, можно сделать вывод, что движение слоев ламинарное.

5) Начальная скорость для первого опыта, в соответвии с данной формулой



Результата не очень похож на то, что наблюдалось в ходе опыта, поэтому воспользуемся методом профессора П.В. Лященко:



где Re – число Рейнольдса, а d - диаметр шара в метрах.



Выводы.

В ходе лабораторной работы была определена вязкость диссипативной среды по установившейся скорости движения шарика в ней, а так же проведены исследования процессов рассеяния энергии в жидкости.

Смотрите также файлы