Количество страниц учебной работы: 5,7
Содержание:
“Цель работы: ознакомиться с динамическим методом определения коэффициента упругости пружины и практически определить его значение.
Оборудование: стойка с пружинами, грузы, линейка, секундомер.
Расчетные формулы:
1) период колебаний маятника в каждом наблюдении:
Т= t/N
t – время колебаний; N -число колебаний;
2) среднее значение периода колебаний для n = 3 измерений
?Т?=(?_(i=1)^n?T_i )/n
Ti – значение периода колебаний в i-м измерении; n – число измерений для каждой массы;
3) угловой коэффициент b наклона графика Т2 = f(m):
b=?(T^2 )/?m
?(Т2) – изменение на графике координаты Т2; ?m – соответствующее изменение координаты m;
4) коэффициент упругости пружины:
к_дин=(4?^2)/b
b – угловой коэффициент наклона графика
”
Учебная работа № 186118. Контрольная Определение коэффициента упругости пружины
Выдержка из похожей работы
Определение коэффициента вязкости прозрачной жидкости по методу Стокса
…..носятся диффузия, внутреннее трение и
теплопроводность.
Явлением внутреннего трения (вязкости) называется появление сил трения
между слоями газа или жидкости, движущимся, друг относительно друга,
параллельно и с разными по величине скоростями. Слой, движущийся быстрее,
действует с ускоряющей силой на более медленно движущийся соседний слой. Силы
внутреннего трения, которые возникают при этом, направлены по касательной к
поверхности соприкосновения слоев (рис. 1, 2).
Величина силы внутреннего трения между
соседними слоями пропорциональна их площади и
градиенту скорости , то есть справедливо
соотношение, полученное экспериментально Ньютоном
.(1)
Величина называется коэффициентом
внутреннего трения или динамическим коэффициентом вязкости. В СИ измеряется в .
Входящая в (1) величина показывает, как
меняется скорость жидкости в пространстве при перемещении точки наблюдения в
направлении, перпендикулярном слоям. Понятие градиента скорости иллюстрируется
рис. 1, 2.
Рис. 1. Постоянный градиент скорости
На рисунке 1 показано распределение скоростей слоев
жидкости между двумя параллельными пластинами, одна из которых неподвижна, а
другая имеет скорость . Подобная ситуация возникает
в прослойке смазки между движущимися деталями. В этом случае слои жидкости,
непосредственно прилегающие к каждой из пластин, имеют одинаковую с ней
скорость. Движущиеся слои частично увлекают за собой соседние. В результате в
пространстве между пластинами скорость жидкости меняется по направлению равномерно. Таким образом, здесь
.
Рис. 2. Переменный градиент скорости
На рисунке 2 показано распределение скоростей жидкости
около движущегося в ней вертикально вниз со скоростью шарика.
Предполагается, что скорость мала,
так что завихрения в жидкости не образуются. В этом случае жидкость,
непосредственно прилегающая к поверхности шарика, имеет скорость . В это движение частично вовлекаются
удаленные от шарика слои жидкости. При этом скорость наиболее быстро меняется
по направлению вблизи шарика.
Наличие градиента скорости у поверхности тела указывает, что на него
действует сила внутреннего трения, зависящая от коэффициента вязкости . Сама величина определяется
природой жидкости и обычно существенно зависит от ее температуры. Yandex.RTB R-A-98177-2
(function(w, d, n, s, t) {
w[n] = w[n] || [];
w[n].push(function() {
Ya.Context.AdvManager.render({
blockId: “R-A-98177-2”,
renderTo: “yandex_rtb_R-A-98177-2”,
async: true
});
});
t = d.getElementsByTagName(“script”)[0];
s = d.createElement(“script”);
s.type = “text/javascript”;
s.src = “//an.yandex.ru/system/context.js”;
s.async = true;
t.parentNode.insertBefore(s, t);
})(this, this.document, “yandexContextAsyncCallbacks”);
Рассмотрим для примера равномерное движение маленького шарика радиуса в жидкости. Обозначим скорость шарика
относительно жидкости через . Распределение
скоростей в соседних слоях жидкости, увлекаемых шариком, должно иметь вид,
изображенный на рис. 2. В непосредственной близости к поверхности шара эта
скорость равна , а
по мере удаления уменьшается и практически становится равной нулю на некотором
расстоянии от поверхности шара.
Очевидно, чем больше радиус шара, тем большая масса жидкости вовлекается
им в движение, и должно быть пропорционально
радиусу шарика : .
Тогда среднее значение градиента скорости на поверхности шара равно
.
Поверхность шара , и полная сила трения,
испытываемая движущимся шаром, равна
.
Более подробные расчеты показывают, что для шара ,
окончательно – формула Стокса.
По формуле Стокса можно, например, определить скорости оседания частиц
тумана и дыма. Ею можно пользоваться и для решения обратной задачи – измеряя
скорость падения шарика в жидкости, можно определить ее вязкость.
Упавший в жидкость шарик движется равноускоренно, но, по мере того, как
растет его скорость, будет возрастать и сила сопротивления жидкости до тех пор,
пока сила тяжести ша…