- •Федеральное агентство по образованию
- •Содержание
- •Лабораторная работа № 1 обработка результатов измерений, на примере задачи определения объема цилиндра
- •Порядок выполнения работы
- •Приложение к лабораторной работе №1 Измерение штангенциркулем
- •Измерение микрометром
- •Лабораторная работа № 2 изучение свободных колебаний пружинного маятника
- •Теоретические сведения
- •Описание установки, метод определения
- •Порядок выполнения работы
- •1.Определение коэффициента жесткости пружины
- •2. Установление зависимости периода колебаний от массы маятника
- •Лабораторная работа № 3 маятник обербека
- •Краткие теоретические сведения
- •Момент инерции тела относительно оси
- •Момент силы относительно оси
- •Момент импульса тела относительно оси вращения
- •Основной закон динамики для вращательного движения
- •Порядок выполнения работы
- •Лабораторная работа № 4 закон сохранения энергии – пружинная пушка
- •Краткие теоретические сведения
- •Порядок выполнения работы
- •Лабораторная работа № 5 свободное падение
- •Краткие теоретические сведения
- •Порядок выполнения работы
- •Порядок выполнения работы
- •Лабораторная работа № 6 измерение моментов инерции. Теорема штейнера
- •Краткие теоретические сведения
- •Момент инерции тела относительно оси
- •Момент силы относительно оси
- •Момент импульса тела относительно оси вращения
- •Основной закон динамики для вращательного движения
- •Порядок выполнения работы эксперименты с поворотным столом
- •1. Момент инерции ненагруженного стола
- •2. Определение моментов инерции различных тел
- •3. Теорема штейнера
- •4. Измерение момента инерции с помощью пружин известной жесткости (эксперименты на шкиве стойки стола)
- •Лабораторная работа № 7 определение отношения Ср/Сv для воздуха по клеману-дезорму
- •Краткие теоретические сведения
- •Описание метода определения Ср/Сv
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные результаты
- •Лабораторная работа № 8 определение вязкости воздуха по истечению из капилляра
- •Краткие теоретические сведения
- •Описание метода
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные результаты
- •Лабораторная работа №9 определение коэффициента вязкости жидкости методом стокса
- •Описание метода
- •Описание установки
- •Порядок выполнения работы
- •Лабораторная работа №10 определение коэффициента теплового расширения твёрдых тел
- •Краткие теоретические сведения
- •Устройство прибора
- •Работа с прибором
- •Определение коэффициента теплового расширения
- •Лабораторная работа № 11 физический маятник
- •Краткие теоретические сведения
- •Описание установки и метода определения
- •Порядок выполнения работы
- •Определение приведенной длины физического маятника (по графику)
- •Лабораторная работа №12 определение упругости пружин и систем пружин. Колебания тела на пружине. Вращательные колебания
- •Теоретические сведения
- •Порядок выполнения работы
- •1. Определение упругости пружин и систем пружин
- •Контрольный эксперимент
- •2. Колебания тела на пружине
- •3. Вращательные колебания
- •Контрольный эксперимент
- •Описание метода
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные результаты.
- •Лабораторная работа математический маятник
- •Краткие теоретические сведения
- •Порядок выполнения работы
Порядок выполнения работы
1. Подключите баллон с двумя штуцерами к груше-помпе при помощи шланга, свободный конец которого выведен из пластмассовой коробки на установке (второй шланг уже подсоединен к штуцеру Ш1).
2. Перекройте кран К1.
3. К штуцеру Ш2 присоедините посредством длинного шланга дроссель-капилляр. К другому концу капилляра подсоедините еще один шланг и опустите капилляр в воду в чайнике на глубину несколько сантиметров, продев шланг в отверстие в крышке чайника, а второй шланг выведите в воздух через носик чайника как показано схематически на рис.8.3.
Вода играет роль термостата, поддерживая температуру капилляра и проходящего через него воздуха равной собственной температуре, а во втором опыте (см. пп. 9,10) обеспечивает подвод тепла к капилляру и проходящему через него воздуху.
4. Измерьте температуру воды в чайнике при помощи термометра.
5. Накачайте в баллон воздух до давления 200220 мм рт.ст., после чего перекройте зажимом шланг груши-помпы.
6. Подождите 23 минуты. При необходимости скорректируйте начальное давление (добавьте воздух грушей или стравите воздух через штуцер Ш2, слегка приоткрывая кран К1).
7. Откройте кран К1 и снимите зависимость давления в баллоне от времени. Для этого нужно:
поставить часы в режим секунд кнопкой « »;
при подходе давления к выбранному значению ΔPнач (160 мм рт.ст.) включить секундомер кнопкой « ◄ »;
при достижении заданных значений ΔP зафиксировать показания кнопкой « ► », прочесть, записать показания, снова нажать « ► ».
8. Удобные значения приведены в таблице контрольных результатов.
9. Для определения зависимости вязкости воздуха от температуры нужно вскипятить чайник. Включите его, через 2-3 минуты начните, пока чайник еще не закипел, накачивать воздух в баллон как в пп.5,6. К моменту начала проведения повторного опыта чайник должен вскипеть. Температуру воды можно принять равной 100 С.
10. Снова выполнить пп. 7,8.
11. Постройте графики зависимости ln(∆P) = f (t). Выделите линейные участки и определите постоянные времени Т и Л , для турбулентного и ламинарного режимов течения
У к а з а н и е. Рекомендуемый масштаб: 10 сек в 1 см и 0,1 единицы в 1 см для ln(ΔP). Графики для обоих случаев можно построить на одной координатной сетке.
12. По значению τ для ламинарного течения определите вязкости газа по фор-мулам (8.3) и (8.4). Определите также из графиков для каждого случая ΔPкрит и рассчитайте критические значения чисел Рейнольдса по формуле (8.5).
При проведении вычислений не забывайте переводить все величины в единицы системы СИ !
13. Результаты оформить в виде предложенной таблицы.
Контрольные результаты
Таблица 8.1. Капилляр: d = 0,28 мм, L = 30 мм. Баллон: V0 = 2,0 л
-
ΔP,
мм рт.ст.
ln(ΔP)
T0 = ____ , К
T = ____ , К
t, мин-с
t,c
t, мин-с
t,c
160
140
120
100
90
80
70
60
50
40
30
Пост. времени
=_____с
=_____с
Вязкость возд.
=_____мкПас
=_____мкПас
Критич. давление
ΔPкрит =_____мм рт.ст.
ΔPкрит =_____мм рт.ст.
Reкритич
14.Ответить на следующие контрольные вопросы:
Что такое вязкость жидкости? Объясните возникновение сил вязкости с молекулярно – кинетической точки зрения.
Каков физический смысл коэффициента динамической вязкости? Пользуясь формулой (8.2), выведите единицы измерения кинематической вязкости.
Что называется градиентом скорости?
Метод определения коэффициента динамической вязкости.