2 .3. Опис лабораторної установки

Схема лабораторної установки наведена на рис. 2.2. Установка складається з циліндричної посудини 1, що обертається. Посудина 1 заповнена рідиною. Для визначення форми вільної поверхні рідини призначені вертикальна 3 та горизонтальна 4 шкали координатометра з вимірювальною голкою 2. Вимірювальна голка 2 переміщується вертикально за допомогою рукоятки 5, а горизонтально – за допомогою рукоятки 6. Прилад включається за допомогою тумблера 7. Для встановлення необхідної частоти обертання циліндру слугує регулятор 8. Частоту обертання визначають за допомогою індикатора 9.

2.4. Порядок проведення експерименту

Спочатку, при нерухомій посудині 1 з рідиною, роблять виміри, які є необхідними, щоб визначити об’єм рідини. Вимірювальну голку 2 переміщують по вертикалі за допомогою рукоятки 5, поки голка своїм кінчиком не торкнеться поверхні рідини, і роблять відлік по вертикальній шкалі 3. Отримане значення Н_П (див. рис. 2.3) заносять у таблицю 2.2. Далі, переміщуючи голку 2 по вертикалі, торкаються дна посудини 1 і знову роблять відлік. Отримане значення Н_Д - відстань до дна посудини – також заносять в таблицю 2.2. Радіус посудини дорівнює R=7,5 см.

Далі тумблером 7 включають установку і встановлюють задану частоту обертання п регулятором 8. Коли поверхня рідини прийме усталену форму, знімають координати вільної поверхні рідини. Для цього вимірювальну голку 2 рухають за допомогою рукоятки 6 по горизонтальній шкалі 4 через позначки 0; 1; 2; 3; 4; 5; 6; 6,5; 7; 7,5 см (відповідна відстань r від осі циліндра), кожного разу (при кожній позначці) переміщуючи голку 2 у вертикальному напрямку рукояткою 5 таким чином, щоб вона своїм кінчиком торкнулася поверхні рідини. Отримані вертикальні відстані до вільної поверхні h_i, визначені за допомогою координатометра, заносять у таблицю 2.1.

2.5. Порядок обробки результатів експерименту

Обробку результатів експерименту проводять, роблячи відповідні розрахунки та заповнюючи таблиці 2.1 та 2.2 (формули для розрахунків наведені у цих таблицях).

За результатами обчислень необхідно побудувати експериментальну z^e=f(r) та теоретичну z^T=f(r) криві форми вільної поверхні рідини у циліндричній посудині, що обертається зі сталою кутовою швидкістю навколо вертикальної осі, та зробити висновки.

Таблиця 2.1. Координати вільної поверхні рідини та результати розрахунків

Показник	Точки
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Відстань від осі rі, см	0	1	2	3	4	5	6	6,5	7	7,5
Вертикальна відстань до вільної поверхні, визна-чена за координато-метром, hi, см	h1=									h10=
Вертикальна коорди-ната вільної поверхні (експериментальне зна-чення), z e=h1 – hi, см
r­i2, см2
Вертикальна коорди-ната вільної поверхні (теоретичне значення), , см (g=981 см/с2)

Таблиця 2.2. Вихідні значення та результати розрахунків

№ п/п	Показник	Одиниця вимірю-вання	Позначення, формула для визначення	Вихідні дані або результат розрахунків
1	2	3	4	5
1	Радіус циліндра	см	R	7,5
2	Відстань до вільної поверхні рідини (ци-ліндр не обертається)	см	HП
3	Відстань до дна посудини	см	HД
4	Частота обертання	об/хв	п
5	Кутова швидкість	рад/сек
1	2	3	4	5
6	Глибина нерухомої рідини	см	ΔН=НД - НП
7	Об’єм нерухомої рідини	см3	VH=πR2 ΔH
8	Вертикальна відстань до вільної поверхні біля стінки циліндра, що обертається	см	h10
9	Висота шару рідини біля стінки циліндра, що обертається	см	Нст=НД – h10
10	Об’єм циліндра висотою Нст	см3	Vцил =πR2Нст
11	Висота параболоїда	см	Нпар=h1 – h10
12	Об’єм параболоїда	см3
13	Об’єм рідини при обертанні	см3	Vоб=Vцил - Vпар
14	Відносна похибка	%