Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!

Обробка даних опиту.

⇐ ПредыдущаяСтр 4 из 20Следующая ⇒

Дані дослідів обробляють у наступному порядку:

1. Знаходять момент інерції диску J відносно осі, що проходить крізь центр тяжіння, й площину диску ω за формулами:

а) м⁴; б) м².

2. Визначають крапку прикладення сили вагового тиску за формулою

м.

3. Визначають силу вагового тиску на плоскій диск за формулою

Н.

4. Для порівняння визначають теоретичне значення сили вагового тиску на плоский диск

Н.

Ця сила повинна бути менша за отриману в опиті, так як при розрахунках не враховуються тертя в шарнірі та жорсткість гумової діафрагми.

Питання самоконтролю.

1. У яких випадках сила більше, менше або дорівнює силі вагового тиску ?

2. Коли теоретично можливе збігання крапки прикладення сили вагового тиску з центром тяжіння диску, тобто l ₃ = l ₂?

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 2

ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНЕ ВИЗНАЧЕННЯ ФОРМИ ВІЛЬНОЇ ПОВЕРХНІ РІДИНИ У ЦИЛІНДРИЧНІЙ ПОСУДИНІ, ЩО ОБЕРТАЄТЬСЯ

1. Ціль роботи – експериментальне вимірювання координат точок кривої вільної поверхні рідини в діаметральній площині циліндричної посудини що обертається із наступним порівнянням їх із величинами координат, які визначені за теоретичними формулами.

Загальні відомості

Якщо посудина із рідиною обертається із постійною частотою обертання, то на частки рідини окрім сили тяжіння діє ще й відцентрова сила, які, будучи віднесені до одиниці маси, чисельно дорівнюють g и w²r.

При визначенні форми й положення вільної поверхні рідини в посудині слід керуватись основною властивістю всякої поверхні рівного тиску: рівнодіюча масових сил завжди діє нормально до неї (Рис.2.1).

Мал.2.1 – Схема сил. які діють на поверхню рідини

Як видно з мал. 2.1, рівнодіюча масова сила зростає із збільшенням радіусу за рахунок другої складової, а кут її нахилу до горизонту зменшується. Так як ця сила нормальна до вільної поверхні рідини, то кривизна останньої зі збільшенням радіусу зростає.

Знайдемо рівняння вільної поверхні АОВ у системі координат z и r, із початком у центрі дна посудини.

Враховуючи, що сила j є нормаллю до кривої АОВ, з креслення знаходимо

Звідки

Після інтегрування

В точці перетину кривої АОВ із віссю обертання тому остаточно будемо мати

Тобто крива АОВ є параболою, а вільна поверхня рідини – параболоїдом.

Всі інші поверхні рівного тиску будуть мати таку ж саму форму, тобто представляти собою конгруентні параболоїди обертання, вісь яких співпадає із віссю обертання посудини.

Аналізуючи приведене рівняння, можна зазначити, що розміри параболоїда обертання не залежать від роду рідини при однаковій кутовій швидкості. Від в’язкості рідини буде залежати тільки час створення параболоїда.

Користуючись рівнянням вільної поверхні рідини, можна визначити координату Z ₀ вершини параболоїда при заданій кутовій швидкості обертання . Для цього необхідно додатково використовувати рівняння об’ємів. Об’єм нерухомої рідини в посудині дорівнює її об’єму у час обертання. Об’єм параболоїда обертання дорівнює

Якщо початковий рівень рідини у посудині, що знаходиться у спокої дорівнює H, то з рівності об’ємів рідини нерухомої та що обертається отримаємо

Після підстановок

Це співвідношення дійсне лише у випадку, якщо вільна поверхня параболоїда не перетинає дно посудини, і якщо рідина з посудини не витекла.

⇐ Предыдущая 1 2 345 6 7 8 9 10 Следующая ⇒