Устройства и аксесоари: устройство за определяне на вътрешното триене на въздушните молекули, хронометъра.

Вътрешният триенето (вискозитет) е свързана с появата на силите на триене между слоевете на газ, движещи се успоредно една на друга по сила с различни скорости. Тези сили са насочени тангенциално към повърхностните слоеве. Молекулите на газа, който преминава от един слой към друг, неговото движение се прехвърля скорост, в един случай, ускоряване на движението в друга - забавя.

Големината на вътрешно триене сила F пропорционална на площта на контакт S движи слоеве скорост градиент слоеве и равна на F = - з S. (1)

където H - коефициент на вътрешно триене. От формула (1), че коефициентът на вътрешно триене в ed.SI изразена в кг / (m х а).

Коефициент на вътрешно триене, свързани с средният свободен пътя на съотношение дължина газови молекули з = ф R, (2)

където г - плътност на газ при дадена температура. ф - аритметична средна скорост от молекули.

Известно е, че U = ф. (3)

където m - моларната маса на газ (въздух m = 28,9 кг / Kmol),

P - налягане на газа,

R - универсална моларен газ константа равна на 8,31 J / (мол х К),

Т - термодинамична температура на околната среда.

От формули (2) и (3), която може да бъде определена чрез познаването часа. Р и Т:

= 1,86 ч х (4)

За да се определи вътрешния въздух коефициент на триене, използван апарат, показан на фигура 1

Когато се изсипва от съда 1 е вода, налягането в него се понижава и чрез капилярна 2 на контейнера 3, се засмуква въздух в нея. Поради вътрешно триене в краищата на налягането на капилярна ще бъде същата. Разликата между тези налягания, измерени чрез манометъра 4. Коефициентът на вътрешно триене на въздух по този начин определя Поазьой формула: з =. (5)

където Т - време на изтичане на въздуха, л - път пътува през време T (дължина на капилярите), V - обем на въздух, който е преминал през капиляра, г - радиусът на капиляра, DP - разликата в налягането в краищата на капилярата.

DP на стойност - изчислява по формула DP = D х г х Н, (6)

където г - плътност на течността се излива в манометър, г - земното ускорение, з - разликата в нивото на манометъра.

Напълнете съда с вода 1. Отворете клапата 5, изчаквайки на равновесния потенциал (в този случай разликата в нивото на течността в манометъра ще бъде константа), и хронометър. След известно количество вода ще изтече, изключете хронометъра. Чрез определяне термометър Т. температура барометър - P среда налягане.

Според формули (4) и (5) се изчисляват и з. Манометърът е изпълнен с алкохол, който има плътност г = 0,78 х 10 три кг / м 3. За тази капилярна L = (0,1025 ± 0,0005) m, R = (0,65 ± 0,01) х 10 -3 т. четливостта съд V0 = 50 х 10 -6 m 3 / DIV. Налягането на барометър е даден в мм Hg (1 mm Hg = 1,330 N / т2).

Резултатите от измерването се записват в таблица 1.

1. Определяне на средната свободен пътя на молекулите. Какво определя средната свободен пробег на газови молекули?

2. Както е известно, въздух е смес от газове. Какво следва в този случай се разбира под средната свободен пробег?

3. Защо вътрешно триене на течности намалява с температура, докато газът - увеличава?

ОПРЕДЕЛЯНЕ С модул TROUGH Янг

Аксесоари: стойка с призми подкрепа, светлина с механизъм за набиране, линийка, шублер, набор от лостове от правоъгълно сечение.

Всички твърди вещества се характеризират с механични свойства, които се определят по тяхната способност да променят своята форма (деформират) под външни механични сили. твърдо тяло деформация е резултат от промени под въздействието на външна сила взаимното положение на частиците, които съставляват тялото и разстоянията между тях. Деформацията се нарича еластична, ако тя изчезва след преустановяване на силата и пластмаса, ако тя продължава да съществува и след тренировка. Всички твърди вещества могат да бъдат деформирани еластично и пластично. При ниска мощност твърди деформират еластично.

Нека разгледаме по-подробно и еластичната деформация, която винаги се взема предвид при изчисляването на различните съоръжения за техническо тяхната дългосрочна работа. Както вече бе отбелязано, силата може да се деформира твърдото вещество - да се смени съставните частици един спрямо друг. В този случай (според третия закон на Нютон) в рамките на деформиран тялото възниква противниковия сила, равна на деформиране сила модул нар и еластичната сила. Тази сила се стреми да искате да възстановите оригиналната форма и обем на твърдото вещество. Деформации, които могат да бъдат подложени на твърдото вещество под влиянието на приложена външната сила, сведени до два основни типа: напрежение или компресия и срязване. Съотношението между силата и еластична деформация се определя от закона на Хук: еластичната сила F, която възниква при малки деформации на всякакъв вид, е пропорционална на деформация (изместване). т.е. (1)

където к - коефициент на пропорционалност в зависимост от вида на деформация. В знак минус показва обратната посока, а еластичната сила на отклонения. За големи премествания на постоянна деформация възниква - тялото не напълно възстановява своята форма и размери и дори може да причини да фрактура. Сега обясни как да закон на Хук е написано на един от основните типове щам - едностранно напрежение (компресия). Нека долния край на фиксираната дължина на пръта # 8467; и площ на напречното сечение S е приложни деформиране сила F 1. Тогава настъпва еластична сила F = - F 1 (Фигура 1).

Под действието на външни сили дължината на пръчка ще се увеличи с количество # 8710; # 8467. Но това разширяване на # 8710; # 8467; не може да се приеме за деформационни характеристики, тъй като сила се прилага към всяка единица дължина # 8710; # 8467; прът, като дължината на пръта може да варира. Ето защо, удължение # 8710; # 8467; Тя се определя от не само действа сила, но също така и на първоначалната дължина на пръта. Както количеството на щам необходимо да се вземе съотношението # 8710; # 8467; / # 8467;, който вече е на # 8467; независими. Това съотношение се нарича удължение. Опитът показва, че ако деформираната тялото да разпредели някои произволна повърхност, деформацията не определя от силата, действаща върху тази повърхност, и съотношението на тази сила на повърхността, която се нарича напрежение (я измерена в същите единици като налягането). Сега закон на Хук за едностранно разширение (както и за компресия, но с подмяна на знака) може да се запише като :. (2)

количество E е модул или модул на еластичност на Юнг. Определяне право формула Хук (2) под формата (3)

можем да определим физическото смисъла на модул на Юнг. Ако (3) пут # 8710, # 8467, / # 8467; = 1 (т.е., два пъти дължината), след това. От това следва, че модулът на Йънг E е числено равна на напрежението S, която се простира на пръта два пъти. Такова определяне на модул на Янг е абстрактен характер, тъй като в действителност се наблюдава линейна зависимост между напрежение и стрес само при малки деформации, и по-голямата част от материала се разрушава много по-рано, отколкото би била постигната по напрежението, което е числено равна на модул на Юнг. модул на Янг - един от основните константи характеризиращи еластичните свойства на материала.

модул на системата SI Младите се измерва в N / m 2 (Ра), и в CGS система - в дини / см 2. При едностранно напрежение или компресия варира не само дължината на пръта, но и неговите напречни размери, т.е. радиуса. Ако тази деформация да характеризира относителната промяна на радиуса. можем да запишем (4)

където М - коефициент на пропорционалност, което може да се нарече напречен модул компресия под надлъжната напрежение. Ясно е, че трябва да бъде между един прост връзка. То се изразява в това, че връзката им е постоянна за дадено вещество:

Постоянното м се нарича съотношение на Поасон и е съотношението на напречните и надлъжните разширения.

В нашия метод проблем определяне въз основа на модул на Юнг, измерена при деформация деформация на единна огъване на буталния прът лежи върху две опори, ако се прилага своята средна точка сила F. Ако психически разделена на тънък прът надлъжни влакна, след това му огъване те ще бъдат на различни дължини. По-ниските слоеве с продълговата, горната съкратени. Неутрален линия на средния слой запазва нейната дължина. По този начин, огъване деформация се редуцира до едностранно деформация на разширяване и свиване. Преместване, който получава среден прът под товар P, то се нарича отклонение л. Теоретични изследвания на огъване деформация в този случай, дават формула за изчисляване на деформация :. (6)

където Р - тегло на товара, приложен към центъра на прът, Е - модул на Янг, - широчина - дебелина, L - дължина на пръта. (6) на формула за определяне модул на Юнг (7)

където m - маса на товара, г - земно ускорение.

Устройство за определяне на модул на Янг (фигура 2) се състои от масивна рамка 6 с две подпори, в краищата на които има носещи стомана призма 4 чиито ръбове са успоредни. В краищата на тези призми са поставени тест прът 3, и се суспендира в средната рамка 2, горната страна на който е призма ръб обърната надолу. Този ръб рамка лежи върху пръта. Рамката носи платформа 5 за тежести, с която се създава сила на огъване. Специалният багажник засили LED1, сумиране тя изучава механизма за средния вал до контакта. диска на индикатора има механизъм, при който постъпателно движение на сондата се превръща в значителна индикатор ред стрелка. Индикаторът има скорост на разделяне на 0.01 mm и една стрелка оборот от 100 деления съответства на 1 mm движение сонда транслацията. Един мащаб показател може да се върти, което го прави възможно да се определи стрелката срещу нула на скалата при всяко положение на сондата.

1. Измерете разстояние линия L между референтните призми.

2. Измерване на шублер, ширината и дебелината на пръта. Всеки размер се определя от три пъти в различни места на пръта и средната стойност се приема.

3. Заредете последователно с тегло платформа товари (1,0 ± 0001) и кг (0,5 ± 0,01) кг.

4. Монтирайте показател на щеката по такъв начин, че да докосва рамката.

5. Комбинирайте нула с индикатор стрелка мащаб.

6. Отстранете от товара платформа на 0.5 кг и се определи отклонението за този товар. Операцията се повтаря три пъти и да вземе средната стойност.

7. Направете същото и с товар от 1.0 кг.

8. Такива измервания държат с друг прът.

9. Експерименталните данни, записани в таблицата, формулата (7) за изчисляване на модула на Юнг за всеки товар, и грешка в измерването.

данни измерване таблица за първата щанга