F
g
= F + F
A
.
(1.5)
Или
4/3
π r
3
ρ
0
g = 4/3
π r
3
ρ g + 6 π η r V
.
(1.6)
Тогда
2/3 r
2
(
ρ
0
-
ρ) g = 3ηV.
(1.7)
Из равенства (1.7) получаем выражение для
η
η = 2/9 r
2
g(
ρ
0
-
ρ)/V.
(1.8)
Это и есть основная расчетная формула в методе Стокса.
2. Описание экспериментальной установки
Для опыта используется стеклянный цилиндр, в который налита исследуемая жидкость (см. рисунок 1).
Рис. 1. Принципиальная схема и фото установки по измерению вязкости жидкости методом Стокса
На цилиндре имеются две метки М1 и М2. Метка М1 помещена на несколько сантиметров ниже уровня
жидкости, чтобы к тому моменту, когда шарик проходит мимо нее, его движение уже было установившимся. Цилиндр
закрыт пробкой с воронкой, в которую опускается шарик, двигающийся в дальнейшем примерно по оси цилиндра так,
чтобы на его движение не влияли стенки.
Исследуемой жидкостью является глицерин, плотность которого
ρ
= (1,26
±0,01)10
3
кг/м
3
. Исследуемые шарики
изготовлены из стали с плотностью
ρ
0
= (7,8
±0,1)10
3
кг/м
3
.
Время t прохождения шарика от одной метки до другой измеряется секундомером СЭЦ-100. Расстояние l
между метками М1 и М2 измеряется линейкой. Таким образом, скорость шарика без труда может быть вычислена:
V
= l/t.
3
Do'stlaringiz bilan baham: |