Obsah
- TL; DR (príliš dlho; neprečítané)
- Výpočet hustoty gule
- Výpočet hustoty kvapaliny
- Meranie viskozity kvapaliny
Viskozita kvapaliny je mierou vnútorného trenia kvapaliny. Kvapaliny s vysokou viskozitou tečú pomaly, zatiaľ čo kvapaliny s nízkou viskozitou tečú rýchlo. Láva má relatívne vysokú viskozitu; voda má relatívne nízku. Viskozitu kvapaliny môžete merať meraním rýchlosti gule pri jej prepadnutí. Rýchlosť gule kombinovaná s relatívnou hustotou gule a kvapaliny sa môže použiť na výpočet viskozity kvapaliny.
TL; DR (príliš dlho; neprečítané)
Meraním rýchlosti kovovej gule dopadnutej v nádobe na tekutinu môžete určiť viskozitu tekutín.
Výpočet hustoty gule
Zmerajte hmotnosť lopty pomocou svojej rovnováhy. Napríklad predpokladajme, že hmotnosť gule je 0,1 kilogramu (kg).
Najskôr zmerajte priemer (vzdialenosť priamky cez guľu v najširšej časti) a zistite polomer gule. Rozdeľte priemer 2; to dáva polomer vašej lopty. Vypočítajte objem gule zapojením polomeru do rovnice pre objem gule. Predpokladajme, že guľôčkové ložisko má polomer 0,01 metra (m). Objem by bol:
Objem = 4/3 x pi x (0,01 m) ^ 3 = 0,00000419 m3
Vypočítajte hustotu gule vydelením jej hmotnosti jej objemom. Hustota lopty v príklade by bola:
Hustota = 0,1 kg - 0,00000419 m3 = 23,866 kg / m3
Výpočet hustoty kvapaliny
Zmerajte hmotnosť odmerného valca, keď je prázdny. Potom odmerajte hmotnosť odmerného valca pomocou 100 mililitrov (ml) tekutiny v ňom. Predpokladajme, že prázdny valec mal hmotnosť 0,2 kg a pri tekutine bola jeho hmotnosť 0,45 kg.
Hmotnosť tekutiny sa stanoví odpočítaním hmotnosti prázdneho valca od hmotnosti valca s tekutinou. V príklade:
Hmotnosť kvapaliny = 0,45 kg - 0,2 kg = 0,25 kg
Hustotu kvapaliny stanovte vydelením jej hmotnosti jej objemom. Príklad:
Hustota tekutiny = 0,25 kg x 100 ml = 0,0025 kg / ml = 0,0025 kg / cm3 = 2 500 kg / m3*
1 ml sa rovná 1 cm3 * 1 milión kubických centimetrov sa rovná 1 kubický meter
Meranie viskozity kvapaliny
Naplňte svoj vysoký odmerný valec kvapalinou tak, aby bol asi 2 cm od hornej časti valca. Pomocou značky urobte značku 2 cm pod hladinou kvapaliny. Označte ďalší riadok 2 cm od spodnej časti valca.
Zmerajte vzdialenosť medzi dvoma značkami na odmernom valci. Predpokladajme, že vzdialenosť je 0,3 m.
Nechajte loptu ísť na hladinu kvapaliny a pomocou stopiek nastavte čas, po ktorý musí lopta spadnúť z prvej značky na druhú. Predpokladajme, že to trvalo 6 sekúnd, kým sa znížila vzdialenosť.
Vypočítajte rýchlosť padajúcej gule vydelením vzdialenosti, ktorú prepadla, do času, ktorý uplynul. V príklade:
Rýchlosť = 0,3 m ÷ 6 s = 0,05 m / s
Vypočítajte viskozitu kvapaliny z údajov, ktoré ste zhromaždili:
Viskozita = (2 x (hustota gule - hustota kvapaliny) x g x a ^ 2) ÷ (9 x v), kde
g = zrýchlenie spôsobené gravitáciou = 9,8 m / s ^ 2 a = polomer guľôčkového ložiska v = rýchlosť guľôčkového ložiska kvapalinou
Pripojte svoje merania do rovnice a vypočítajte viskozitu kvapaliny. Napríklad by výpočet mal vyzerať takto:
Viskozita = (2 x (23 866 - 2 500) x 9,8 x 0,01 ^ 2) ÷ (9 x 0,05) = 93,1 pascaly