Обработка результатов эксперимента. 1. Определите предельную случайную погрешность измерения времени (см

1. Определите предельную случайную погрешность измерения времени (см. правила подсчёта погрешностей при прямых измерениях [6]) по формуле , где – коэффициент Стьюдента для заданной доверительной вероятности P ₀ и числа произведённых измерений n. При выполнении лабораторных работ P ₀ = 0,95 и n ≥ 5.

Коэффициент Стьюдента находят по таблице, приведённой в [6].

2. Вычислите значение по формуле (6), подставляя в неё соответствующие величины.

3. Определите погрешность измерений ∆ η с учётом всех погрешностей ∆ ρ ₂, ∆ ρ ₁, ∆g, ∆ d, ∆ l и ∆ t, используя приём логарифмического дифференцирования функции. Для этого необходимо взять натуральный логарифм от обеих частей формулы (8)

,

затем продифференцировать левую и правую части полученного выражения, считая ρ ₂, ρ ₁, g, d, l и t переменными величинами

Заменяя формально ∂ и d на ∆, η и t усреднёнными величинами, суммируя абсолютные значения всех приращений, получим

или

.

Окончательный результат представьте в виде

(Па·с), Р ₀ = 0,95.

Чтобы убедиться, что для данной жидкости применим метод Стокса, для одного из шариков находят число Рейнольдса . Если Re оказывается больше 10, то обтекание шариков было турбулентным, а не ламинарным (слоистым), следовательно скорость шарика при падении велика и шарики данных размеров и плотности можно применять только для определения η более вязких жидкостей.

Контрольные вопросы

1. Запишите и объясните формулу Ньютона. Каков физический смысл динамической вязкости? В каких единицах она измеряется?

2. В чём проявляется динамическая вязкость жидкости?

3. Что такое кинематическая вязкость и где она используется?

4. Каков механизм внутреннего трения?

5. Какие силы действуют на шарик, падающий в вязкой жидкости? Выведите рабочую формулу?

6. Почему уровень жидкости должен быть выше верхней метки?

7. Как произвести отсчёт по шкалам микрометра?

8. В каком порядке проводятся измерения? Как убедиться, что в данном опыте справедлива формула Стокса?

Литература

1. Савельев И.В. Курс общей физики. М.: Наука, Т. 1. 2000.

2. Зисман Г.А., Тодес С.М. Курс общей физики. М.: Наука, Т. 1. 2000.

3. Детлаф А.Н., Яворский Б.М. Курс физики. М.: Высшая школа, Т. 1. 2002.

4. Трофимова Т.И. Курс физики. М.: Высшая школа. 1998.

5. Грибов Л.А., Прокофьева Н.И. Основы физики. М.: Градарика, 1998.