Vsebina
- TL; DR (Predolgo; Nisem prebral)
- Izračun gostote žoge
- Izračun gostote tekočine
- Merjenje viskoznosti tekočine
Tekoča viskoznost je merilo notranjega trenja tekočine. Tekočine z visoko viskoznostjo tečejo počasi, medtem ko tekočine z nizko viskoznostjo tečejo hitro. Lava ima relativno visoko viskoznost; voda ima razmeroma nizko. Viskoznost tekočine lahko izmerite tako, da merite hitrost krogle, ko ta pade skozi tekočino. Hitrost krogle v kombinaciji z relativno gostoto krogle in tekočine lahko uporabimo za izračun viskoznosti tekočine.
TL; DR (Predolgo; Nisem prebral)
Z merjenjem hitrosti kovinske kroglice, padle v posodo s tekočino, lahko določite viskoznost tekočin.
Izračun gostote žoge
Izmerite maso svoje žogice s pomočjo tehtnice. Recimo, da je masa kroglice 0,1 kilograma (kg).
Poiščite polmer kroglice, tako da najprej izmerite premer (razdalja ravne črte skozi kroglico na najširšem delu). Premer razdelite za 2; to daje polmer vaše kroglice. Izračunajte prostornino kroglice tako, da polmer vtaknete v enačbo za prostornino krogle. Recimo, da ima kroglični ležaj polmer 0,01 metra (m). Obseg bi bil:
Prostornina = 4/3 x pi x (0,01 m) ^ 3 = 0,00000419 m ^ 3
Izračunajte gostoto kroglice tako, da delite njeno maso z njeno prostornino. Gostota kroglice v primeru bi bila:
Gostota = 0,1 kg ÷ 0,00000419 m ^ 3 = 23,866 kg / m ^ 3
Izračun gostote tekočine
Izmerite maso diplomiranega valja, ko je prazen. Nato izmerite maso diplomiranega valja z 100 mililitri (ml) tekočine v njej. Recimo, da je imel prazen valj maso 0,2 kg, s tekočino pa 0,45 kg.
Maso tekočine določimo tako, da od mase jeklenke odštejemo maso praznega valja. V primeru:
Masa tekočine = 0,45 kg - 0,2 kg = 0,25 kg
Določite gostoto tekočine tako, da delite njeno maso na njeno prostornino. Primer:
Gostota tekočine = 0,25 kg ÷ 100 mL = 0,0025 kg / mL = 0,0025 kg / cm ^ 3 = 2.500 kg / m ^ 3*
1 ml je enak 1 cm ^ 3 * 1 milijon kubičnih centimetrov je enak 1 kubični meter
Merjenje viskoznosti tekočine
Napolnite svoj visok merilni valj s tekočino, tako da je od vrha valja približno 2 cm. S svojim markerjem naredite oznako 2 cm pod površino tekočine. Označite še eno vrstico 2 cm od dna valja.
Izmerite razdaljo med dvema znamkama na graduiranem valju. Predpostavimo, da je razdalja 0,3 m.
Pustite kroglico na površini tekočine in uporabite štoparico za čas, kako traja, da kroglica pade s prve znamke na drugo oznako. Recimo, da je trajalo 6 sekund, da je žoga padla.
Izračunajte hitrost padajoče kroglice tako, da delite razdaljo, ki jo je padla, na čas, ki je trajal. V primeru:
Hitrost = 0,3 m ÷ 6 s = 0,05 m / s
Izračunajte viskoznost tekočine iz zbranih podatkov:
Viskoznost = (2 x (gostota kroglice - gostota tekočine) x g x a ^ 2) ÷ (9 x v), kjer
g = pospešek zaradi gravitacije = 9,8 m / s ^ 2 a = polmer krogličnega ležaja v = hitrost krogličnega ležaja skozi tekočino
Za izračun viskoznosti tekočine priključite svoje meritve v enačbo. Na primer, izračun bi bil videti takole:
Viskoznost = (2 x (23,866 - 2500) x 9,8 x 0,01 ^ 2) ÷ (9 x 0,05) = 93,1 pascal sekund