18 Лаборатория иши

4 - Лаборатория иши
Биологик суюкликлар ёпишкоклик коэффициентини Стокс усулида аниклаш


Ишдан максад: Суюкликларнинг ёпишкоклик коэффициентини Стокс усулида аниклашни урганиш.
Керакли асбоблар: Цилиндрик шиша идиш, ёпишкок суюклик-глицирин, металл шарчалар, микрометр ёки штангенциркуль, секундомер.
Назарий кисм
Ёпишкоклик катта булган суюкликларнинг ёпишкоклик коэффицентини аниклашда Стокс усули кулланилади. Бу усул цилиндр найдаги ёпишкок суюкликга ташланган шарчанинг тушиш тезлигига караб шу суюкликларнинг ёпишкоклик коэффициенти аникланади. Суюкликда харакатланаётган шарчага курсатилаётган каршилик кучи - Ғ_к билан суюкликнинг ёпишкоклиги орасидаги богланишни ифодоловчи формулани Стокс келтириб чикарган.
F_к = 6πηrυ (1)
Бу ерда η-суюкликнинг ёпишкоклик коэффициенти, r -шарчанинг радиуси,
υ - шарчанинг суюкликдаги харакат тезлиги. Cуюкликда харакатланаётган шарчага учта куч таъсир этади: F_к-каршилик кучи (1), F_ог. - огирлик кучи ва F_ит.- итариш кучи ёки Архимед кучи F_А.
1 .Шарчанинг огирлик кучи F_ог. бунда ρ- шарча моддасининг зичлиги хисобга олинган холда куйидагича ёзилади:
F_ог. = 4/3 πr³ρg (2).
2.Суюклик томонидан таъсир этувчи итариб чикарувчи куч ёки Архимед кучи:
F_А = 4/3 πr³ρ₀g (3)
3.Каршилик кучи:
F_к = 6πηrυ (1)


Огирлик кучи ва Архимед кучи катталик жихатдан узгармас булиб карама-карши томонга йуналгандир. Каршилик кучи тезликка пропорционал булиб вектор сифатида итариш кучи томон йуналгандир.Учта куч мувозанатлашган пайтдан бошлаб шарча текс харакатланади. Шарчанинг текс харакатланиш шарти:
F_ог.= F_к + F_А (5) ёки 4/3 πr³ρg = 6πηrυ + 4/3 πr³ρ₀g (6)



(6) формуладан фойдаланиб υ- шарчанинг текис харакат (тушиш) тезлиги ёки η - ковушкоклик коэффициенти учун куйидаги формулани келтириб чикариш мумкин:
ёки (7)
(6) формула факат шарчанинг суюкликдаги харакати учунгина эмас. Балки унинг газдаги харакати учун хам уз кучини саклаб колади. Ундан айрим холларда хаво таркибидаги чанг заррасининг чукиши вактининг хисоблашда фойдаланиш мумкин. Буни куйидаги мисол ёрдамида тушунтириш мумкин. Хаво учун – турли чанг зарралари муаллак булган мухитда ковушоклик η= 0,000175 Пас.с. Улган кишилар упкаларида топилган чанг зарраларидан 80% нинг улчами 5мкм дан 0,2 мкм гача экан. Агар чанг зарраларини шар шаклида деб олиб, унинг зичлигини ер зичлигига (ρ = 2,5Г/см³) тенг деб, чанг заррасининг тушиш тезлигини (7) формула ёрдамида хисоблаб, унинг киймати 0,2 – 0,0003 см/с булишини топиш мумкин. Бундай чанг зарраси хаво окими ва Броун харакати булмаган шароитда баландлиги 3м булган хона ичида тула чукиши учун 12 сутка вакт лозим булар экан.
Текшириладиган хар бир суюклик учун доимий киймат С ни куйидагича хисоблаш мумкин: (8), бунда g- эркин тушиш тезланиши булиб СИ системасида унинг киймати g = 9,8 м/сек². (7) ва (8) дан фойдаланган холда ишчи формулани куйидагича ёзиш мумкин:
(9)

Шарчанинг харакат тезлиги υ ни куйидаги формуладан топиш мумкин:

(10)
h – Шарчанинг суюкликда текис харакатдаги босиб утган йули.
t - шарчанинг h масофасани босиб утишдаги вакти.