Зміст
- TL; DR (Занадто довго; Не читав)
- Обчислення щільності кулі
- Обчислення щільності рідини
- Вимірювання в'язкості рідини
Рідка в'язкість - це міра внутрішнього тертя рідини. Рідини з високою в'язкістю течуть повільно, тоді як рідини з низькою в'язкістю швидко течуть. Лава має відносно високу в'язкість; вода має відносно низьку. Ви можете виміряти в'язкість рідини, вимірявши швидкість кулі, коли вона падає через рідину. Швидкість сфери в поєднанні з відносною щільністю сфери і рідини можна використовувати для обчислення в'язкості рідини.
TL; DR (Занадто довго; Не читав)
Виміривши швидкість металевої кульки, опуститої в ємність з рідиною, можна визначити в'язкість рідин.
Обчислення щільності кулі
Виміряйте масу кулі, використовуючи свій баланс. Наприклад, припустимо, маса кулі становить 0,1 кілограма (кг).
Знайдіть радіус кулі, спочатку вимірявши діаметр (відстань прямої лінії через кулю в найширшій частині). Ділимо діаметр на 2; це дає радіус вашої кулі. Обчисліть об’єм кулі, додавши радіус у рівняння для об’єму кулі. Припустимо, кульовий підшипник має радіус 0,01 метра (м). Обсяг буде:
Обсяг = 4/3 x pi x (0,01 м) ^ 3 = 0,00000419 м ^ 3
Обчисліть щільність кулі, поділивши її масу на її об’єм. Щільність кулі в прикладі буде такою:
Щільність = 0,1 кг ÷ 0,00000419 м ^ 3 = 23,866 кг / м ^ 3
Обчислення щільності рідини
Виміряйте масу градуйованого балона, коли він порожній. Потім виміряйте масу вашого градуйованого балона зі 100 мілілітрами (мл) рідини в ньому. Припустимо, порожній балон мав масу 0,2 кг, а з рідиною - 0,45 кг.
Визначте масу рідини, віднявши масу порожнього циліндра від маси циліндра з рідиною. У прикладі:
Маса рідини = 0,45 кг - 0,2 кг = 0,25 кг
Визначте щільність рідини, поділивши її масу на її об'єм. Приклад:
Щільність рідини = 0,25 кг ÷ 100 мл = 0,0025 кг / мл = 0,0025 кг / см ^ 3 = 2500 кг / м ^ 3*
1 мл дорівнює 1 см ^ 3 * 1 мільйон кубічних сантиметрів, що дорівнює 1 куб
Вимірювання в'язкості рідини
Наповніть свій високий градуйований циліндр рідиною, щоб він знаходився приблизно на 2 см від верху циліндра. За допомогою маркера зробіть позначку на 2 см нижче поверхні рідини. Позначте ще одну лінію на відстані 2 см від нижньої частини циліндра.
Виміряйте відстань між двома позначками на градуйованому циліндрі. Припустимо, що відстань становить 0,3 м.
Відпустіть кульку на поверхню рідини і скористайтеся секундоміром часу, скільки часу потрібно, щоб кулька перейшла з першої позначки на другу. Припустимо, щоб спалахнути відстань у кулі потрібно 6 секунд.
Обчисліть швидкість падаючого кулі, поділивши відстань, яку він впав, на час, який він пройшов. У прикладі:
Швидкість = 0,3 м ÷ 6 с = 0,05 м / с
Обчисліть в'язкість рідини за отриманими вами даними:
В'язкість = (2 x (щільність кулі - щільність рідини) x g x a ^ 2) ÷ (9 x v), де
g = прискорення внаслідок сили тяжіння = 9,8 м / с ^ 2 а = радіус кульового підшипника v = швидкість кульового підшипника через рідину
Підключіть свої вимірювання до рівняння, щоб обчислити в'язкість рідини. Наприклад, розрахунок виглядатиме так:
В'язкість = (2 x (23,866 - 2500) x 9,8 x 0,01 ^ 2) ÷ (9 x 0,05) = 93,1 паскаль секунди