GV: Trần Thiên Đức - http://ductt111.wordpress.com V2011 HƯỚNG DẪN THÍ NGHIỆM BÀI Tên bài: XÁC ĐỊNH HỆ SỐ NHỚT CỦA CHẤT LỎNG THEO PHƯƠNG PHÁP STOKES Nhận xét: - Bài thí nghiệm đơn giản  có nhiệm vụ thả bi bấm  lại “ảo” chỗ cảm biến định vị viên bi thường có không hoạt động  bạn thấy có đồng hồ bấm giây  bấm tay nên bấm không chuẩn sai số lớn (bi rơi nhanh nên khó bấm xác  cách đo nhiều lần tốt sau lựa chọn giá trị gần nhất) - Ngoài vệ sinh nước ống nên thao tác tránh để nước bắn Giải quyết: 3.1 Những điều cần biết: - Chất lỏng chuyển động ống hình trụ  vận tốc giảm dần từ trục ống thành ống  nguyên nhân suất lực ma sát nội lớp chất lỏng  để dễ hình dung bạn cho nước chảy vào màng bạn thấy có phần lõm màng ứng với dòng chảy trục ống (dòng vận tốc lớn nên lượng lớn khiến màng bị lõm giữa) Hình Phân bố vận tốc ống hình trụ Hình Hai lớp chất lỏng sát - Một câu hỏi giáo viên hay kiểm tra viết phương trình lực ma sát nội  cố gắng học thuộc phương trình xong (chẳng nhẽ tuần lại không học phương trình ): Trong phương trình cần ý đại lượng η (eta)  đại lượng mà bạn phải xác định thí nghiệm này, hệ số nhướt chất lỏng, có đơn vị kg/(m.s) - Trong thí nghiệm viên bi thả rơi thẳng đứng xuống  dễ dàng tưởng tưởng viên bi nguồn kéo lớp chất lỏng chuyển động theo  nhiên tốc độ lớp chất lỏng giảm nhanh xa viên bi (gần thủ đô mà chả phát triển nhanh, xa thủ đô tốc độ phát triển chậm dần lại  biết) Khoảng cách ảnh hưởng nhà vật lý tìm hộ (2r/3)  bạn việc kế thừa GV: Trần Thiên Đức - http://ductt111.wordpress.com V2011 copy  dễ thấy Δv = ứng với Δz = 2r/3  thay vào công thức Fms ý Δv Δz nhỏ ta coi: (tóm lại cần hiểu vi phân sai khác nhỏ, nói vuông cho tròn tức sai lệch lớn Δ, nhỏ d) ý diện tích bề mặt viên bi là ta xây dựng công thức Stokes (giáo viên mà hỏi câu trúng tủ ) Hình Phân bố vận tốc lớp chất lỏng xung quanh viên bi - Nhìn vào công thức biết để xác định hệ số nhớt chất lỏng ta phải xác định r, v, Fms  Xác định r  sử dụng Panme  vấn đề chưa làm thí nghiệm biết sử dụng Panme  đành phải đọc qua cách đọc Panme  dễ hiểu đằng chả phải học Đại loại kẹp bi vào Panme bạn đo đường kính  chia đôi bán kính  Fms: thông thường bạn thấy người ta thường sử dụng điều kiện cân để xác định đại lượng vật lý thông qua đại lượng khác Trong thí nghiệm ban đầu viên bi rơi nhanh dần Các lực tác dụng lên viên bi Fms, FA (không đổi), P (không đổi)  ban đầu P lớn Fms + FA nên viên bi rơi nhanh dần Sau thời gian ông Fms thầy thằng P bắt nạt anh nhiều trình gia tăng vận tốc ông Fms tranh thủ tích lũy lượng (để ý Fms phụ thuộc vào v)  hậu Fms lớn đến giá trị Fms + FA = P  bi rơi thẳng  lúc bạn khảo sát tốc độ rơi bi (chính tốc độ lớp chất lỏng sát bề mặt bi)  lý mà không tính thời gian rơi từ miệng ống (vì ban đầu vận tốc ổn định đâu) Tổng động viên điều kiện ta thu công thức tính hệ số nhớt chất lỏng sau (hơi phức tạp chút): ( ) Trong khối lượng riêng đường kính viên bi, khối lượng riêng chất lỏng Trong trường hợp chất lỏng ống hẹp có đường kính d thì: ( ) ( ) GV: Trần Thiên Đức - http://ductt111.wordpress.com V2011 - Tiếp theo hệ đo mà khảo sát Nhìn biết nắp Hình ống thủy tinh (trên có vạch chia) Chất lỏng 4,5 Các cảm biến nối với thời gian (tình trạng làm cảnh thôi, đa phần không sử dụng phải dùng đồng hồ bấm tay Chứ mà hoạt động nhiệm vụ bạn có việc thả bi, vớt bi, ghi kết quả) 6,7 Nút điều chỉnh độ nhạy (nếu cảm biến hỏng không cần quan tâm) Không biết  hộp thiết bị  không quan trọng Giá đỡ 10 Bộ đồ nghề (thường bên có Panme, viên bi nhỏ nhắn xinh xắn, cục nam châm, có đồng hồ bấm giây)  nhiều bạn hỏi lại có cục nam châm to  lý gì? Chẳng nhẽ bạn vớt bi ống mút  phải sử dụng nam châm để hút bi lên Ngoài có công dụng tìm bi bị rơi cố định bi hộp (thường viên bi dính cục Hình Bộ thí nghiệm nam châm) 11 Ống thu hồi bi  bi hút nam châm dịch chuyển ống 3.2 Quá trình đo cần ý: - Ghi thông số cho liên quan tới thí nghiệm (thường có sẵn bảng), độ xác thước, dụng cụ,… - Đừng có vội cầm viên bi thả mà phải đo đường kính viên bi - Khi thả bi phải nhẹ nhàng tình cảm  đừng có ném bộp xuống nước  - Mỗi lần vớt bi lên phải lau bi trước thả lần Các bước B1: Một bạn cầm sẵn đồng hồ bấm giây để trực chiến, bạn tiến hành thả bi B2: Khi bi qua vị trí (ứng với cảm biến 4)  bấm đồng hồ (lúc đồng hồ bắt đầu đếm)  đến vị trí (cảm biến 5)  bấm thêm phát  giá trị đồng hồ lúc thời gian bi từ vị trí đến vị trí (khoảng cách 12 biết nhé) B3: Lấy nam châm vớt bi  lau bi B4: Quay bước Xử lý số liệu: GV: Trần Thiên Đức - http://ductt111.wordpress.com V2011 - Đối với bạn làm khó khăn chút  xem sai số tham khảo báo cáo mẫu - Đối với bạn làm trước phần xử lý số liệu dễ ợt không muốn nói chẳng có  mà ngồi xử lý tối đa phút xong  - Còn không nhỉ?  hết  Báo cáo mẫu: - Chưa có chờ bạn cung cấp số liệu ARE YOU OK?  CHÚC MỌI NGƯỜI HỌC TỐT ^_^ ... thức Stokes (giáo viên mà hỏi câu trúng tủ ) Hình Phân bố vận tốc lớp chất lỏng xung quanh viên bi - Nhìn vào công thức biết để xác định hệ số nhớt chất lỏng ta phải xác định r, v, Fms  Xác định. .. (chính tốc độ lớp chất lỏng sát bề mặt bi)  lý mà không tính thời gian rơi từ miệng ống (vì ban đầu vận tốc ổn định đâu) Tổng động viên điều kiện ta thu công thức tính hệ số nhớt chất lỏng sau (hơi... viên bi, khối lượng riêng chất lỏng Trong trường hợp chất lỏng ống hẹp có đường kính d thì: ( ) ( ) GV: Trần Thiên Đức - http://ductt111.wordpress.com V2011 - Tiếp theo hệ đo mà khảo sát Nhìn biết