🗊Определение коэффициента вязкости жидкости Работу выполнила: ученица 10 класса МОУ Новоспасской СОШ

Определение коэффициента вязкости жидкости Работу выполнила: ученица 10 класса МОУ Новоспасской СОШ Мухаметшина Ксения Рустамовна Руководитель: Довбыш Н.А учитель физики высшей категории

Цель работы: Поиск оптимальных методов определения коэффициента внутреннего трения жидкости (вязкости); выяснить от каких параметров он зависит.

Методика исследования Предмет исследования: водопроводная вода, солёная вода, сладкая вода, керосин, подсолнечное масло, глицерин, спирт, касторовое масло, машинное масло. Для определения коэффициента внутреннего трения жидкости или газа применяется два метода: метод Стокса и метод Пуазейля. Метод Стокса основан на измерении скорости медленно движущихся в жидкости небольших тел сферической формы. Метод Пуазейля основан на ламинарном течении жидкости в тонком капилляре.

Практическая часть Эксперимент 1: Определение коэффициента вязкости жидкости методом Стокса Оборудование: Стеклянный цилиндрический сосуд с нанесенными на нем двумя горизонтальными метками, исследуемая жидкость, штангенциркуль, секундомер, шарики из пластмассы, пластилина и стали, пинцет, линейка.

Таблица 1. Определение коэффициента вязкости холодной воды Таблица 1. Определение коэффициента вязкости холодной воды

Зависимость вязкости жидкости от плотности тела, движущегося в жидкости

Эксперимент №1.2 Оборудование: исследуемая жидкость: вода, температура которой 40˚С, а плотность ρ=1000 кг/м3; цилиндрический сосуд диаметром- 5,5·10-2 м, высота уровня воды в сосуде - 50·10-2 м; шарики (пластмассовый, стальной, пластилиновый); термометр.

Зависимость коэффициента вязкости от температуры жидкости

Эксперимент №1.3. Оборудование: исследуемая жидкость: вода солёная (концентрация n = 60 г/л), температура -10˚С, а плотность ρ=1030 кг/м3; сладкая вода (концентрация n = 60 г/л), температура -10˚С, а плотность ρ = 842 кг/м3 Таблица 3. Определение коэффициента вязкости соленой воды.

Таблица 4. Определение коэффициента вязкости сладкой воды.

Зависимость коэффициента вязкости от рода жидкости

Эксперимент №1.5 Оборудование: исследуемая жидкость (температура жидкостей 200С), стальной шарик, плотностью 7800 кг\м3, цилиндрический сосуд, мерная лента, микрометр. Таблица 5. Определение коэффициента вязкости исследуемых жидкостей Метод Стокса

Эксперимент 2 Определение коэффициента внутреннего трения жидкости методом Пуазейля Оборудование: исследуемая жидкость, две медицинские бутылки для внутривенных вливаний, штангенциркуль, секундомер, линейка, резиновые пробки, две стеклянные трубки одинакового диаметра. Порядок выполнения работы: 1. Измерить диаметр трубки штангенциркулем. 2. Измерить длину трубки l линейкой. 3. Измерить время t перетекания определенно­го количества жидкости через трубку известных длины и диаметра с помощью секундомера. 4. Определить объем V исследуемой жидкости по шкале нанесённой на сосуде. 5. Найти по таблице плотность исследуемой жидкости ρж. 6. Вычислить коэффициент внутреннего трения жидкости по формуле:

Таблица 6 Определение коэффициента вязкости исследуемой жидкости

Выводы и рекомендации: 1. В результате проведенных опытов я выяснила, что коэффициент внутреннего трения зависит от свойств среды (температуры, плотности), размеров, плотности тела. 2. Koэффициeнт вязкости жидкости весьма сильно зависит от температуры. С увеличением температуры вязкость жидкостей резко падает. 3. С увеличением плотности шарика коэффициент внутреннего трения увеличивается. 4. Чем больше скорость равномерного движения, тем меньше коэффициент вязкости. 5. Вязкость – измерение внутреннего трения жидкости. Это трение возникает между слоями жидкости при ее движении. Чем больше трение, тем больше силы необходимо приложить, чтобы вызвать движение («сдвиг»). Сдвиг имеет место при физическом перемещении или разрушении жидкости: разливе, растекании, разбрызгивании, перемешивании и т.п. Для сдвига жидкостей с высокой вязкостью необходимо приложить больше силы, чем для маловязких материалов. 6. Измерение вязкости жидкости имеет важную роль в нашей повседневной жизни. Предположим, наша кровь слишком густая, то может возникнуть тромба и вызвать сердечный приступ или инсульт, или если кровь слишком жидкая, может начаться кровотечение, остановить которое бывает сложно в течение нескольких часов. Врачи должны знать о вязкости нашей крови при выполнении операций. С другой стороны, при конструировании химического завода мы разрабатываем систему распределения воды по городской системе водоснабжения. Учитывая средний спрос на воду для города на любой данный момент времени, мы должны знать вязкость воды, каким будет водный поток? Каково давление в трубах? Какие размеры труб будут нужны для строительства? Может ли труба выдержать давление? Все это зависит от вязкости воды. Проблема становится еще более сложной в разработке химических заводов, где много разных жидкостей, кроме воды, и их вязкость должна также учитываться.

Рекомендации: Рекомендации: 1. Результаты работы можно использовать на уроках физики для активизации познавательной деятельности учащихся. 2. Создание методической копилки для кабинета физики.