Sadržaj
- TL; DR (Predugo; nisam pročitao)
- Izračunavanje gustoće kuglice
- Izračunavanje gustoće tekućine
- Mjerenje viskoznosti tekućine
Tekuća viskoznost je mjera unutarnjeg trenja tekućine. Tekućine s visokom viskoznošću teku polagano, dok tekućine niske viskoznosti teku brzo. Lava ima relativno visoku viskoznost; voda ima relativno nisku. Možete mjeriti viskoznost tekućine mjerenjem brzine sfere dok ona prolazi kroz tekućinu. Brzina sfere, u kombinaciji s relativnom gustoćom sfere i tekućine, može se koristiti za izračunavanje viskoznosti tekućine.
TL; DR (Predugo; nisam pročitao)
Mjerenjem brzine metalne kuglice bačene u spremnik s tekućinom, možete odrediti viskoznost tekućine.
Izračunavanje gustoće kuglice
Izmjerite masu svoje kugle pomoću svoje ravnoteže. Na primjer, pretpostavimo da je masa kuglice 0,1 kilograma (kg).
Pronađite polumjer kuglice najprije izmjerite promjer (udaljenost ravne linije kroz kuglu u najširem dijelu). Promjer podijelite s 2; ovo daje polumjer vaše kugle. Izračunajte volumen kuglice, dodajući radijus u jednadžbu za volumen kugle. Pretpostavimo da ima kuglični ležaj polumjer 0,01 metra (m). Glasnoća bi bila:
Volumen = 4/3 x pi x (0,01 m) ^ 3 = 0,00000419 m ^ 3
Izračunajte gustoću kuglice tako što ćete njezinu masu podijeliti s volumenom. Gustoća kuglice u primjeru bila bi:
Gustoća = 0,1 kg ÷ 0,00000419 m ^ 3 = 23,866 kg / m ^ 3
Izračunavanje gustoće tekućine
Izmjerite masu vašeg diplomiranog cilindra kada je prazan. Zatim izmjerite masu vašeg diplomiranog cilindra sa 100 mililitara (mL) tekućine u njemu. Pretpostavimo da je prazan cilindar imao masu 0,2 kg, a s tekućinom njegova masa 0,45 kg.
Odredite masu tekućine oduzimanjem mase praznog cilindra od mase cilindra s tekućinom. U primjeru:
Masa tekućine = 0,45 kg - 0,2 kg = 0,25 kg
Odredite gustoću tekućine tako što ćete njezinu masu podijeliti s volumenom. Primjer:
Gustoća tekućine = 0,25 kg ÷ 100 mL = 0,0025 kg / mL = 0,0025 kg / cm ^ 3 = 2.500 kg / m ^ 3*
1 mL je jednak 1 cm ^ 3 * 1 milijun kubičnih centimetara jednak je 1 kubnom metru
Mjerenje viskoznosti tekućine
Napunite svoj visoki graduirani cilindar tekućinom tako da se nalazi oko 2 cm od vrha cilindra. Pomoću svog markera označite 2 cm ispod površine tekućine. Označite još jednu liniju 2 cm od dna cilindra.
Izmjerite udaljenost između dviju oznaka na diplomiranom cilindru. Pretpostavimo da je udaljenost 0,3 m.
Pustite kuglu da ide na površinu tekućine i koristite štopericu za vrijeme koliko vremena je potrebno da lopta padne s prve oznake na drugu. Pretpostavimo da je trebalo 6 sekundi prijeći loptu.
Izračunajte brzinu padajuće kugle tako što ćete dijeliti udaljenost koja je pala s vremenom. U primjeru:
Brzina = 0,3 m ÷ 6 s = 0,05 m / s
Izračunajte viskoznost tekućine iz podataka koje ste sakupili:
Viskoznost = (2 x (gustoća kuglice - gustoća tekućine) x g x a ^ 2) ÷ (9 x v), pri čemu
g = ubrzanje zbog gravitacije = 9,8 m / s ^ 2 a = polumjer kugličnog ležaja v = brzina kugličnog ležaja kroz tekućinu
Uključite svoja mjerenja u jednadžbu da biste izračunali viskoznost tekućine. Na primjer, izračunavanje bi izgledalo ovako:
Viskoznost = (2 x (23,866 - 2500) x 9,8 x 0,01 ^ 2) ÷ (9 x 0,05) = 93,1 pascal sekunde