Измерение коэффициента поверхностного натяжения жидкости методом капиллярных волн Релея. Виноглядов В.Н.

Определение коэффициента поверхностного натяжения жидкости методом капиллярных волн – pdf free download

Измерение коэффициента поверхностного натяжения жидкости методом капиллярных волн Релея. Виноглядов В.Н.

Федеральное агентство по образованию РФ Ухтинский государственный технический университет Определение поверхностного натяжения жидкости по методу максимального давления в пузырьке газа Методические указания

Подробнее

МИНОБРНАУКИ РОССИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Ухтинский государственный технический университет» (УГТУ) Определение поверхностного

Подробнее

Федеральное агентство по образованию РФ Ухтинский государственный технический университет 9 Проверка теоремы Штейнера Методические указания к лабораторной работе для студентов всех специальностей дневной

Подробнее

МИНОБРНАУКИ РОССИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Ухтинский государственный технический университет» (УГТУ) 4 Определение момента

Подробнее

Федеральное агентство по образованию РФ Ухтинский государственный технический университет 5 Определение момента инерции тела произвольной формы методом крутильных колебаний Методические указания к лабораторной

Подробнее

МИНОБРНАУКИ РОССИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Ухтинский государственный технический университет» (УГТУ) 8 Определение ускорения

Подробнее

МИНОБРНАУКИ РОССИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Ухтинский государственный технический университет» (УГТУ) 9 Изучение собственных

Подробнее

МИНОБРНАУКИ РОССИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Ухтинский государственный технический университет» (УГТУ) Определение момента

Подробнее

Федеральное агентство по образованию РФ Ухтинский государственный технический университет Определение момента инерции махового колеса Методические указания к лабораторной работе для студентов всех специальностей

Подробнее

Кириллов A.M., Расторгуева А.В., Романов А.С. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ПОВЕРХНОСТНОГО НАТЯЖЕНИЯ ЖИДКОСТИ МЕТОДОМ ОТРЫВА ГАЗОВОГО ПУЗЫРЯ. Методические указания к лабораторной работе М-23 по курсу общей

Подробнее

Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Ухтинский государственный технический университет Физика МЕХАНИЧЕСКИЕ КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ

Подробнее

МИНОБРНАУКИ РОССИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Ухтинский государственный технический университет» (УГТУ) 5 Определение момента

Подробнее

Федеральное агентство по образованию РФ Ухтинский государственный технический университет 5 Иccледование зависимости полезной мощности и к.п.д. аккумулятора от нагрузки. Методические указания к лабораторной

Подробнее

Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Ухтинский государственный технический университет 38 ИЗУЧЕНИЕ МАГНИТНОГО ПОЛЯ СОЛЕНОИДА

Подробнее

Индивидуальные задания 1. На какое расстояние надо передвинуть каждый груз, чтобы уменьшить момент инерции всей установки в раза?. На горизонтальную ось насажен маховик и шкив радиуса R =5 см пренебрежимо

Подробнее

Федеральное агентство по образованию РФ Ухтинский государственный технический университет 21 Расширение пределов измерения амперметра Методические указания к лабораторной работе для студентов всех специальностей

Подробнее

Федеральное агентство по образованию РФ Ухтинский государственный технический университет 14 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДИНАМИЧЕСКОЙ ВЯЗКОСТИ ЖИДКОСТИ ПО МЕТОДУ ПАДАЮЩЕГО ШАРИКА Методические указания к лабораторной работе

Подробнее

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 7 ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОМЕНТА ИНЕРЦИИ ТВЕРДОГО ТЕЛА ДИНАМИЧЕСКИМ МЕТОДОМ Краткая теория метода и описание установки Моментом инерции материальной точки относительно оси вращения называется

Подробнее

МИНОБРНАУКИ РОССИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Ухтинский государственный технический университет» (УГТУ) 35 Определение удельного

Подробнее

ИЗМЕРЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ПОВЕРХНОСТНОГО НАТЯЖЕНИЯ МЕТОДОМ КАПИЛЛЯРНЫХ ВОЛН Принадлежности: звуковой генератор Г3-109, микроскоп МБС-2, электомагнитный вибратор, ванночка для жидкости, стробоскоп СШ-2, блок

Подробнее

Федеральное агентство по образованию РФ Ухтинский государственный технический университет 16 Измерение постоянной Больцмана Методические указания к лабораторной работе для студентов всех специальностей

Подробнее

1 КАФЕДРА ОБЩЕЙ И ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ ЛАБОРАТОРИЯ «МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА» ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 6 ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ВНУТРЕННЕГО ТРЕНИЯ ЖИДКОСТИ Выполнил студент Факультет Курс Группа Проверил Показания

Подробнее

Федеральное агентство по образованию РФ Ухтинский государственный технический университет 4 пределение момента инерции и положения центра тяжести физического маятника Методические указания к лабораторной

Подробнее

МИНОБРНАУКИ РОССИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Ухтинский государственный технический университет» (УГТУ) 1 Расширение пределов

Подробнее

1 КАФЕДРА ОБЩЕЙ И ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ ЛАБОРАТОРИЯ «МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА» ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 7 ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ПОВЕРХНОСТНОГО НАТЯЖЕНИЯ ЖИДКОСТИ Цель работы: определение коэффициента поверхностного

Подробнее

МИНОБРНАУКИ РОССИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Ухтинский государственный технический университет» (УГТУ) 5 Определение коэффициентов

Подробнее

МИНИСТЕРСТВО ОБЩЕГО И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Физический факультет Кафедра общей физики ОПИСАНИЕ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ Часть. Молекулярная

Подробнее

ЛЕКЦИЯ 19 Свойства жидкого состояния. Поверхностный слой. Поверхностное натяжение. Смачивание. Формула Лапласа. Капиллярные явления. Жидкостями называются вещества, находящиеся в конденсированном состоянии,

Подробнее

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 5.13 ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ПОВЕРХНОСТНОГО НАТЯЖЕНИЯ ЖИДКОСТИ Цель работы: экспериментальное определение коэффициента поверхностного натяжения жидкости и его зависимости от температуры.

Подробнее

РАБОТА 4 ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ПОВЕРХНОСТНОГО НАТЯЖЕНИЯ ВОДЫ МЕТОДОМ РАЗРЫВА ПОВЕРХНОСТНОЙ ПЛЕНКИ Цель работы: Измерить коэффициент поверхностного натяжения воды методом капиллярных трубок и разрыва

Подробнее

Федеральное агентство по образованию РФ Ухтинский государственный технический университет 7 Определение модуля сдвига методом кручения Методические указания к лабораторной работе для студентов всех специальностей

Подробнее

Федеральное агентство по образованию Ухтинский государственный технический университет 17 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЧИСЛА АВОГАДРО МЕТОДОМ ПЕРРЕНА Методические указания к лабораторным занятиям по физике для студентов

Подробнее

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ

Подробнее

Министерство образования и науки, молодежи и спорта Украины Государственное высшее учебное заведение «Национальный горный университет» Методические указания к лабораторной работе 4.9 ОПРЕДЕЛЕНИЕ СКОРОСТИ

Подробнее

Лекция 8 Волновое движение Распространение колебаний в однородной упругой среде Продольные и поперечные волны Уравнение плоской гармонической бегущей волны смещение, скорость и относительная деформация

Подробнее

Министерство образования Российской Федерации Томский политехнический университет Кафедра теоретической и экспериментальной физики «УТВЕРЖДАЮ» Декан ЕНМФ И.П. Чернов г. ПОТЕНЦИАЛ. РАБОТА ПО ПЕРЕМЕЩЕНИЮ

Подробнее

Федеральное агентство по образованию РФ Ухтинский государственный технический университет 15 Определение отношения теплоёмкостей газа по скорости звука в газе Методические указания к лабораторной работе

Подробнее

Цель работы: познакомиться с одним из методов определения коэффициента внутреннего трения. Задача: с помощью измерительного микроскопа измерить диаметр шариков, измерить время падения их и высоту падения.

Подробнее

Теоретический вопрос.1 Вывести закон Архимеда..2 Вывести уравнение Бернулли..3 Вывести формулу поверхностного давления под мениском, радиуса R. 1 Гидростатика 1.1 Кубик из материала плотностью плавает

Подробнее

Общая физика (молекулярная физика и термодинамика) Глава 5. Жидкое состояние к.ф.-м.н., доцент Андрей Юрьевич Антонов направление 27.03.03 «Системный анализ и управление» 1. Строение жидкостей Жидкое состояние

Подробнее

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ДИЗАЙНА И ТЕХНОЛОГИИ НОВОСИБИРСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ

Подробнее

Лабораторная работа 106 Определение моментов инерции тел вращения методом малых колебаний Приборы и принадлежности: вогнутая сферическая поверхность, вогнутая цилиндрическая поверхность, шарики, сплошные

Подробнее

Министерство образования Республики Беларусь Учреждение образования «Могилевский государственный университет продовольствия» Кафедра физики ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОМЕНТА ИНЕРЦИИ И ПРОВЕРКА ТЕОРЕМЫ ШТЕЙНЕРА С ПОМОЩЬЮ

Подробнее

МИНОБРНАУКИ РОССИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Ухтинский государственный технический университет» (УГТУ) 54 Определение размеров

Подробнее

1 Министерство образования и науки Российской Федерации Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЯНОЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» Кафедра

Подробнее

МИНОБРНАУКИ РОССИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Ухтинский государственный технический университет» (УГТУ) 8 Определение электропроводности

Подробнее

МИНОБРНАУКИ РОССИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Ухтинский государственный технический университет» (УГТУ) Определение отношения

Подробнее

Тема 5. Механические колебания и волны. 5.1. Гармонические колебания и их характеристики Колебания процессы, отличающиеся той или иной степенью повторяемости. В зависимости от физической природы повторяющегося

Подробнее

Федеральное агентство по образованию РФ Ухтинский государственный технический университет 54 Определение размеров малых объектов Методические указания к лабораторной работе для студентов всех специальностей

Подробнее

1 Министерство образования и науки Российской Федерации Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЯНОЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» Кафедра

Подробнее

Решение контрольной работы по физике Задание 110 Точка движется по окружности радиусом 0 см с постоянным угловым ускорением ε Определить тангенциальное ускорение а τ точки, если известно, что за время

Подробнее

Вариант 1 Определите период, начальную фазу колебаний Постройте векторную 4-0,42-6,36 2 Через какое время от начала движения точка, совершающая гармоническое колебание, сместится относительно положения

Подробнее

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ДИЗАЙНА И ТЕХНОЛОГИИ НОВОСИБИРСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ

Подробнее

ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНЫЙ ЭТАП АКАДЕМИЧЕСКОГО СОРЕВНОВАНИЯ ОЛИМПИАДЫ ШКОЛЬНИКОВ «ШАГ В БУДУЩЕЕ» ПО ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОМУ ПРЕДМЕТУ «ФИЗИКА» 05 ГОД ВАРИАНТ 9 З А Д А Ч А Маленький шарик падает с высоты = м без начальной

Подробнее

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 6 ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ПОВЕРХНОСТНОГО НАТЯЖЕНИЯ ВОДЫ НА ГРАНИЦЕ С ВОЗДУХОМ МЕТОДОМ ОТРЫВА КОЛЬЦА Цель и содержание работы Целью работы является изучение поверхностных свойств жидкостей

Подробнее

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОМЕНТА ИНЕРЦИИ И СИЛ ТРЕНИЯ В ОПОРЕ МАХОВОГО КОЛЕСА.Цель работы Экспериментальное исследование вращения твердого тела относительно неподвижной оси на примере махового колеса.

Подробнее

Федеральное агентство по образованию РФ Ухтинский государственный технический университет 10 Гироскоп Методические указания к лабораторной работе для студентов всех специальностей дневной и заочной формы

Подробнее

Министерство образования и науки, молодежи и спорта Украины Государственное высшее учебное заведение «Национальный горный университет» Методические указания к лабораторной работе.3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА

Подробнее

Лабораторная работа 1.16. ИЗУЧЕНИЕ ФИЗИЧЕСКОГО МАЯТНИКА И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЕГО ПАРАМЕТРОВ. Е.В. Козис, М.Ю. Тихонов Цель работы: Изучить закономерности движения физического маятника. Задание: Измерить периоды

Подробнее

Лабораторная работа Определения ускорения свободного падения с помощью маятника Описание целей работы Конкретная цель Критерий достижения цели 1. Владение понятием «ускорение свободного падения» Студент

Подробнее

Лабораторная работа 0 Исследование собственных колебаний струны методом резонанса Цель работы: изучение распространения волн в упругой среде, вынужденных колебаний струны и явления резонанса. Определение

Подробнее

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 144 ОПРЕДЕЛЕНИЕ УСКОРЕНИЯ СИЛЫ ТЯЖЕСТИ ПРИ ПОМОЩИ ОБОРОТНОГО МАЯТНИКА Цель и содержание работы Целью работы является изучение гармонических колебаний физического маятника.

Подробнее

И.О. Заплатина Ю.Л. Чепелев ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАПРЯЖЕННОСТИ ГРАВИТАЦИОННОГО ПОЛЯ ЗЕМЛИ ПРИ ПОМОЩИ МАЯТНИКА Екатеринбург 13 МИНОБРНАУКИ РОССИИ ФГБОУ ВПО «УРАЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЛЕСОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Подробнее

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИЗМЕРЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ВЯЗКОСТИ ЖИДКОСТИ МЕТОДОМ СТОКСА Методические указания для

Подробнее

Варианты домашнего задания ГАРМОНИЧЕСКИЕ КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ Вариант 1. 1. На рисунке а приведен график колебательного движения. Уравнение колебаний x = Asin(ωt + α o ). Определить начальную фазу. x О t

Подробнее

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ

Подробнее

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ

Подробнее

МИНОБРНАУКИ РОССИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Ухтинский государственный технический университет» (УГТУ) Испытание осевого вентилятора

Подробнее

КОЛЕБАТЕЛЬНЫЕ ПРОЦЕССЫ Основные теоретические сведения Колебаниями называются процессы, характеризующиеся той или иной степенью повторяемости во времени. Простейшим колебательным движением является гармоническое,

Подробнее

ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНЫЙ ЭТАП АКАДЕМИЧЕСКОГО СОРЕВНОВАНИЯ ОЛИМПИАДЫ ШКОЛЬНИКОВ «ШАГ В БУДУЩЕЕ» ПО ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОМУ ПРЕДМЕТУ «ФИЗИКА» 0 ГОД ВАРИАНТ З А Д А Ч А Маленький шарик падает с высоты = м без начальной

Подробнее

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное агентство по образованию Саратовский государственный технический университет Определение коэффициента поверхностного натяжения жидкости

Подробнее

Лабораторная работа 16 ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ДИНАМИЧЕСКОЙ ВЯЗКОСТИ ЖИДКОСТИ ПО МЕТОДУ СТОКСА Цель работы изучение явления внутреннего трения в газах и жидкостях, экспериментальное определение коэффициента

Подробнее

МИНОБРНАУКИ РОССИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Ухтинский государственный технический университет» (УГТУ) 14 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДИНАМИЧЕСКОЙ

Подробнее

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 6 ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ПОВЕРХНОСТНОГО НАТЯЖЕНИЯ ВОДЫ НА ГРАНИЦЕ С ВОЗДУХОМ МЕТОДОМ ОТРЫВА КОЛЬЦА Цель и содержание работы Целью работы является изучение поверхностных свойств жидкостей

Подробнее

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ПОВЕРХНОСТНОГО НАТЯЖЕНИЯ МЕТОДОМ ОТРЫВА КОЛЬЦА Методические указания к лабораторной работе 43 по физике для студентов технических специальностей ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 43 ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Подробнее

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ (СИБСТРИН) Кафедра физики Лабора то рная раб о та 8а О П Р Е Д Е Л Е Н И Е

Подробнее

Цель работы: изучить зависимость коэффициента поверхностного натяжения воды от температуры. Задача: измерить разность давлений для различных температур. Приборы и принадлежности: манометр, аспиратор, пробирка

Подробнее

Основы кинематики Лекция-видеопрезентация по физике для слушателей подготовительного отделения Составитель М.Н. Бардашевич, ассистент кафедры довузовской подготовки и профориентации Основная литература:

Подробнее

Лабораторная работа 9 Определение коэффициента поверхностного натяжения жидкости методом отрыва кольца Цель работы: опытным путем определить значение коэффициента поверхностного натяжения воды при комнатных

Подробнее

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ РФ УХТИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ 56А ИЗУЧЕНИЕ ЗАКОНОВ ТЕПЛОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ Методические указания для студентов всех специальностей дневной и заочной

Подробнее

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ПОВЕРХНОСТНОГО НАТЯЖЕНИЯ ЖИДКОСТИ Теоретическая часть Характер движения молекул в жидкостях существенно отличается от движения молекул в газах и твердых телах. С молекулярно кинетической

Подробнее

РАБОТА 3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ПОВЕРХНОСТНОГО НАТЯЖЕНИЯ ВОДЫ МЕТОДОМ КАПИЛЛЯРНЫХ ТРУБОК Цель работы: Измерить коэффициент поверхностного натяжения воды методом капиллярных трубок и исследовать зависимость

Подробнее

1 Министерство образования и науки Российской Федерации Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЯНОЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» Кафедра

Подробнее

1 Лабораторная работа Определение радиуса кривизны вогнутой поверхности методом катающегося шарика Описание целей работы Конкретная цель Критерии достижения цели I. Изучение теории 1. Основные сведения

Подробнее

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ «МАМИ» Кафедра физики ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА.08 ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОМЕНТА ИНЕРЦИИ ТЕЛА С ПОМОЩЬЮ МАЯТНИКА МАКСВЕЛЛА Москва 005 г. Лабораторная работа N 08 ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Подробнее

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА М-8 ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОДУЛЯ СДВИГА И МОМЕНТА ИНЕРЦИИ МЕТОДОМ КОЛЕБАНИЙ Цель работы: определение модуля сдвига и момента инерции диска методом крутильных колебаний. Приборы и принадлежности:

Подробнее

Федеральное агентство по образованию РФ Ухтинский государственный технический университет 34 Измерение индуктивности катушки и емкости конденсатора на переменном токе Методические указания к лабораторной

Подробнее

Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Ухтинский государственный технический университет 07 ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ТРЕНИЯ

Подробнее

ЭЛЕМЕНТЫ МЕХАНИКИ СПЛОШНОЙ СРЕДЫ Основные теоретические сведения Движение сплошной среды можно описать двумя способами: 1-задать положение и скорость каждой частицы как функцию времени, -задать скорости

Подробнее

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АРХИТЕКТУРНО- СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ КАФЕДРА ФИЗИКИ, ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ И АВТОМАТИКИ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ЛАБОРАТОРНЫМ РАБОТАМ

Подробнее

Министерство образования и науки, молодежи и спорта Украины Государственное высшее учебное заведение «Национальный горный университет» Методические указания к лабораторной работе 4. Изучение стоячих волн

Подробнее

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Кафедра физики МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ЛАБОРАТОРНЫМ РАБОТАМ ПО ФИЗИКЕ для студентов

Подробнее

ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Физический факультет ИЗУЧЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТОВ ВЯЗКОСТИ ЖИДКОСТИ МЕТОДОМ СТОКСА Методические указания для выполнения лабораторной работы Томск 2014 Рассмотрено и утверждено

Подробнее

Государственное высшее учебное заведение «ДОНЕЦКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» Кафедра физики ОТЧЁТ по лабораторной работе 69 ИЗМЕРЕНИЕ МОМЕНТА ИНЕРЦИИ С ПОМОЩЬЮ МАЯТНИКОВЫХ КОЛЕБАНИЙ Выполнил

Подробнее

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОМЕНТА ИНЕРЦИИ ТВЕРДЫХ ТЕЛ ПРИ ПОМОЩИ ТРИФИЛЯРНОГО ПОДВЕСА Методические

Подробнее

– 1 – МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Подробнее

Лабораторная работа 1 Определение радиуса кривизны поверхности линзы методом колец Ньютона. Цель работы. Цель работы определить радиус кривизны выпуклой сферической поверхности (одной из поверхностей стеклянной

Подробнее

Лабораторная работа.4 ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОМЕНТА ИНЕРЦИИ МАХОВИКА М.В. Козинцева, А.М. Бишаев Цель работы: определение момента инерции маховика по периоду его совместных колебаний с телом, момент инерции которого

Подробнее

МИНОБРНАУКИ РОССИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Ухтинский государственный технический университет» (УГТУ) 7 Определение модуля

Подробнее

Лабораторная работа 1.5 1) Измерение момента инерции велосипедного колеса Введение В работе момент инерции тела (велосипедного колеса) определяется двумя методами: методом вращения и методом колебаний.

Подробнее

Источник: https://docplayer.ru/41877294-Opredelenie-koefficienta-poverhnostnogo-natyazheniya-zhidkosti-metodom-kapillyarnyh-voln.html

ПОИСК

Измерение коэффициента поверхностного натяжения жидкости методом капиллярных волн Релея. Виноглядов В.Н.
    Метод капиллярных волн. [c.7]

    Динамические методы капиллярных волн и колеблющейся струи мало пригодны для исследования растворов в равновесных условиях и сложны в экспериментальном исполнении.

Поэтому их применяют лишь в особых случаях, например, при исследовании кинетики формирования поверхностных слоев чистых жидкостей в течение -весьма малых промежутков времени.

В обычной же практике применяют статические методы, в отношении которых следует сделать некоторые общие замечания, необходимые для получения правильных результатов. [c.12]

    Динамические методы основаны на том, что некоторые виды механических воздействий на жидкость сопровождаются периодическими растяжениями и сжатиями ее поверхности, на которые влияет поверхностное натяжение. Этими методами определяется неравновесное значение а. К динамическим методам относятся методы капиллярных волн и колеблющейся струи. [c.21]

    Метод капиллярных волн основан на зависимости скорости и распространения волн по поверхности жидкости от ее натяжения  [c.593]

    Метод капиллярных волн является динамическим, т. е. производимые им результаты должны зависеть от соотношения между частотой возмущений поверхности и временем установления равновесного состава поверхности (см. подраздел 3.4.5). Однако опыт показывает [2], что измеренное натяжение оказывается близким к его статической величине. [c.594]

    Методы определения поверхностного натяжения жидкостей обычно делят на статические и динамические [1, 6, 7, 15—17, 109]. Измерение поверхностного натяжения статическими методами проводят при неподвижных или медленно образующихся поверхностях раздела, а динамическими — при движущихся и непрерывно обновляющихся поверхностях.

К группе статических методов относят метод неподвижной капли и метод капиллярного поднятия. К этой же группе можно отнести метод измерения наибольшего давления в пузырьках (каплях), метод отрыва кольца, метод Вильгельми и метод взвешивания (счета) капель. К динамическим относят следующие методы капиллярных волн, колеблющихся струй, вращающейся капли.

[c.73]

    Динамические методы определения а, такие, как метод вибрирующих струй, метод вибрирующих капель и метод капиллярных волн не нашли -применения в практике определения поверхностного натяжения полимерных веществ и их растворов. Это связано с тем, что полимерные жидкости и их растворы обладают, как правило, значительной вязкостью и не отвечают основному требованию динамических методов — практически мгно- [c.108]

    МЕТОД КАПИЛЛЯРНЫХ ВОЛН 491 [c.491]

    Метод капиллярных волн. Волны на поверхности жидкости вызывают местные периодические растяжения и сжатия [c.491]

    Хотя метод капиллярных волн обычно относят к числу динамических методов, он в действительности даёт статическое поверхностное натяжение как это вытекает в особенности из результате Брауна, при прохождении по поверхности капиллярных волн не происходит ни обновления поверхности, ни вытеснения адсорбированных веществ.

Исследуя раствор длинноцепочечного коллоидного электролита, поверхностное натяжение которого, судя по измерениям методом неподвижных пузырьков, весьма медленно понижалось со временем, Браун обнаружил, что его поверхностное натяжение при измерениях методом капиллярных волн также медленно падало со временем, достигая такого же конечного значения, как и при ста- [c.492]

    В приводимый ниже список дополнительной литературы включены некоторые из наиболее новых работ, в которых рассматриваются 1) метод отрыва кольца 42], 2) метод взвешивания капель [43], 3) метод капиллярного поднятия [44], 4) метод давления пузырьков [45], 5) метод висячей капли [46], 6) метод капиллярных волн [47], 7) метод лежачей капли [48], [c.259]

    В методе капиллярных волн наблюдаются нарушение поверхности жидкости и ее восстановление под влиянием поверхностного натяжения. Если при помощи вибрирующего камертона возбудить волны определенной частоты и измерить длину волны, то поверхностное натяжение можно вычислить по формуле, выведенной Кельвином  [c.265]

    Поверхностное натяжение жидкостей легко определяют прямым экспериментальным путем.

Описанные в литературе многочисленные методы измерения поверхностного натяжения на жидких (подвижных) поверхностях раздела подразделяют на три основные группы 1) статические (методы капиллярного по,анятия и лежачей или висячей капли) 2) полустатические [методы максимального давления пузырька (капли), отрыва кольца, отрыва пластинки, взвешивания или счета капель] 3) динамические (методы капиллярных волн, колеблющихся струй). [c.310]

    Экспериментально капиллярные волны измеряются как стоячие волны, и может показаться, что эта система является статической. Однако отдельные элементы жидкости в приповерхностном слое совершают почти круговое движение, а поверхность попеременно растягивается и сжимается.

В результате этого даже в чистой жидкости наблюдается затухание волн.

В растворах или на поверхностях, покрытых пленкой, в которых переходные состояния натяжения и сжатия поверхности сопровождаются значительными локальными изменениями поверхностного натяж ния л переносом вещества между поверхностными слоями, затухание значительно больше.

Обзор новых работ по капиллярным волнам можно найти в статье Лукассена и Хансена [56]. Более детально метод капиллярных волн рассматривается в гл. III, здесь же отметим только, что по дисперсии коэффициента затухания (т. е. по изменению его с частотой) можно изучать поверхностные релаксационные процессы. [c.36]

    Методом капиллярных волн на поверхности раздела между не-смешивающимися жидкостями пользовались Уотсон , а также Картридж и Пктерс. [c.495]

Источник: https://www.chem21.info/info/1726058/

Инфофиз – мой мир..

Измерение коэффициента поверхностного натяжения жидкости методом капиллярных волн Релея. Виноглядов В.Н.

Лабораторная работа № 5

   Тема: «ИЗМЕРЕНИЕ ПОВЕРХНОСТНОГО НАТЯЖЕНИЯ ЖИДКОСТИ»

Цель: определить коэффициент поверхностного натяжения воды методом отрыва капель.

   Оборудование: сосуд с водой, шприц, сосуд для сбора капель.

Выполнение работы.

опытаМасса капельm, кгЧисло капельnДиаметр канала шприцаd, мПоверхност-ное натяжениеσ, Н/мСреднее значение поверхностного натяженияσср, Н/мТабличное значениеповерхност-ного натяженияσтаб, Н/мОтносительная погрешностьδ %
11*10-3212,5*10-30,0660,0690,07241,67
2*10-3402,5*10-30,069
33*10-3592,5*10-30,071

Вычисляем поверхностное натяжение по формуле

Находим среднее значение поверхностного натяжения по формуле:  

Определяем относительную погрешность методом оценки результатов измерений.

Вывод: я измерил поверхностное натяжение жидкости (воды), оно получилось равным 0,069 Н/м, что с учетом погрешности 41,76% совпадает с табличным значением.

Ответы на контрольные вопросы.

1. Почему поверхностное натяжение зависит от рода жидкости?

Поверхностное натяжение зависит от силы притяжения между молекулами. У молекул разных жидкостей силы взаимодействия разные, поэтому поверхностное натяжение разное.

Также поверхностное натяжение зависит от наличия примесей в жидкости, потому что, чем сильнее концентрация примесей в жидкости, тем слабее силы сцепления между молекулами жидкости.

Следовательно, силы поверхностного натяжения будут действовать слабее.

2. Почему и как зависит поверхностное натяжение от температуры?

Если температура увеличивается, то скорость движения молекул соответственно увеличивается, а силы сцепления между молекулами – уменьшаются. т.е силы поверхностного натяжения зависят от температуры. Чем температура жидкости выше, тем слабее силы поверхностного натяжения.

3. Изменится ли результат вычисления поверхностного натяжения, если опыт проводить в другом месте Земли?

Изменится незначительно, т.к. в формулу входит величина g – ускорения свободного падения. А мы знаем, что в разных точках Земли ускорение свободного падения различно. Реальное ускорение свободного падения на поверхности Земли зависит от широты, времени суток и других факторов. Оно варьирует ся от 9,780 м/с² на экваторе до 9,832 м/с² на полюсах.

4. Изменится ли результат вычисления, если диаметр капель трубки будет меньше?

Изменение диаметра трубки не может приводить к изменению измеряемой величины. Для определения поверхностного натяжения используется формула  . 

По рисунку видно, что уменьшение диаметра трубки компенсируется уменьшением массы капли, а поверхностное натяжение, естественно, останется тем же.

5. Почему следует добиваться медленного падения капель?

При вытекании жидкости из капиллярной трубки размер капли растет постепенно. Перед отрывом капли образуется шейка, диаметр d которой несколько меньше диаметра d1 капиллярной трубки.

По окружности шейки капли действуют силы поверхностного натяжения, направленные вверх и удерживающие каплю. По мере увеличения размера капли растет сила тяжести mg, стремящаяся оторвать ее.

В момент отрыва капли сила тяжести равна результирующей силе поверхностного натяжения F = πdσ.

Необходимо, чтобы капли отрывались от трубки самостоятельно, под действием силы тяжести. Если падение капель будет быстрым при дополнительном нажатии на поршень шприца, то в момент отрыва капли сила тяжести не будет равна силе поверхностного натяжения и данный метод даст большую погрешность измерения.

Источник: http://infofiz.ru/index.php/mirfiziki/fizst/lkf/130-lr6f

Описание установки

Измерение коэффициента поверхностного натяжения жидкости методом капиллярных волн Релея. Виноглядов В.Н.

Кафедра общей физики ПГУ

Лаборатория молекулярной физики

Лабораторная работа № 227

Лабораторнаяработа № 227

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ПОВЕРХНОСТНОГОНАТЯЖЕНИЯ МЕТОДОМ КАПИЛЛЯРНЫХ ВОЛН

Принадлежности: прибор ФПВ, исследуемаяжидкость, электронный штангенциркуль.

Цель работы:

  1. Исследование зависимости скорости распространения капиллярных волн от длины волны.

  2. Измерение коэффициента поверхностного натяжения жидкости.

Введение.

Рассмотрим поверхность жидкости,наполняющей озеро или достаточно большойсосуд. В спокойном состоянии этаповерхность является плоской. Однакодостаточно хотя бы ненадолго вывестижидкость из состояния равновесия, какпо ее поверхности начинают распространяютсяволны: круговые (от брошенного камня),плоские (от ветра или волны), болеесложные по форме.

Два рода сил возвращают на местовыведенную из равновесия жидкость: силытяжести и силы поверхностного натяжения.Силы тяжести стремятся совместитьповерхность жидкости с эквипотенциальнойповерхностью, т. е.

расположить этуповерхность по горизонтальной плоскости(точнее говоря, по сфере, центр которойрасположен в центре Земли). Силаповерхностного натяжения стремитьсясократить площадь поверхностности, т.е.

тоже придать ей вид плоскости.

Выведенная из состояния равновесияжидкость приобретает в поле тяжести ив поле сил поверхностного натяжениянекоторую потенциальную энергию. Дотех пор, пока эта энергия не перейдет втепло, жидкость не может успокоиться.В ней возбуждается колебательноедвижение, – по поверхности жидкостибегут капиллярно–гравитационные волны.

Теория капиллярно–гравитационных волноснована на уравнениях гидродинамикии здесь не рассматривается. Эта теорияприводит к следующей формуле для скоростикапиллярно–гравитационных волн:

(1)

где с – фазовая скорость распространенияволны, g – ускорениесвободного падения, λ – длина поверхностнойволны, σ0 – коэффициент поверхностногонатяжения, ρ – плотность жидкости.График зависимости с от λ приведенна рис. 1.

Как видно из формулы (1), скоростьраспространения капиллярно– гравитационныхволн сложным образом зависит от длиныλ. Первое слагаемое под корнемотражает вклад силы тяжести, а второе– вклад сил поверхностного натяжения.Соотношения между этими слагаемымисущественно зависит от длины волны. Приувеличении λ первое слагаемое подкоренноговыражения растет, а второе – уменьшается.

Структуру формулы (1) удобно исследоватьна графике, в котором по оси ординатоткладывается не с, а с2(рис. 2). На рисунке кривая 1 изображаетслагаемое, зависящее от сил поверхностногонатяжения, а прямая 2 – слагаемое,связанное с гравитационными силами.

Пографику нетрудно определить, когдавклад прямой 2 оказывается в заданноечисло раз меньше вклада кривой 1.Рисунок ясно показывает, что движениедостаточно длинных волн определяетсятолько гравитационными силами. Наоборот, движение волн с малой длиннойволны целиком связано с поверхностнымнатяжением.

Оба члена вносят равныйвклад при

(2)

Для воды (σ0=0,073 Н/м при t=20˚С)вычисление по формуле (2) дает λ1=1,71 см.

Возбуждая в жидкости волны с достаточномалой λ, можно сколь угодно уменьшитьвклад гравитационных сил в выражениедля скорости распространения волн. Приэтом формула (10 упрощается и принимаетвид

(3)

Формула (3) устанавливает связь междускоростью распространения капиллярнойволны и величиной поверхностногонатяжения жидкости. Измеряя на опыте си λ (плотность ρ берется изтаблиц), можно вычислить коэффициентповерхностного натяжения по формуле

(4)

которая следует из (3). Приближеннаяформула (4) описывает движение волны темточнее, чем лучше выполнено неравенство

(5)

Целью работы является: 1) исследованиезависимости скорости распространениякапиллярных волн от длины волны, 2)изменение коэффициента поверхностногонатяжения жидкости по скоростираспространения капиллярных волн.Предполагаемый метод является однимиз наиболее точных методов измененияσ.

В нашей работе непосредственно измеряетсяне скорость с, а длина волны λ ичастота f. Преобразуемформулу (4), вводя вместо скорости еевыражение через λ и f:

с = λ f. (6)

Формула приобретает окончательный вид:

. (7)

Как ясно из предыдущего, формула (11) неявляется точной. Вычислим поправку,связанную с гравитационными силами.Разрешая (1) относительно σ0 иучитывая (2) и (10), нетрудно получить связьвеличины σ, определенной формулой (11),с точной величиной коэффициентаповерхностного натяжения σ0:

. (8)

Из этой формулы следует, что при погрешность ,возникающая при пользовании приближеннойформулой (11), определяется соотношением

. (9)

При λ/ λ1=0,1 расхождениерезультатов составляет всего 1%.Погрешности, связанные с наличиемповерхностно–активных примесей,растворенных в воде, обычно бываютсущественно больше.

Принцип действия устройства основанна освещении модулированным светомволновой картины на поверхности,исследуемой жидкости. Частота прерываниясветового потока совпадает с частотойколебаний вибратора, возбуждающеговолны. Стоячая волновая картинапроецируется на экран, где и производятсянеобходимые измерения.

Устройство выполнено в настольномисполнении и состоит из диаскопа 1) иизмерительного блока 2) рис. 1. диаскопвыполнен в виде штатива, основаниекоторого служит экраном (3).

В верхнейчасти диаскопа находиться точечныйисточник света (4), световой поток откоторого модулируется генератором,нагрузкой которого служит динамическийгромкоговоритель (5). Диффузоргромкоговорителя помещен в закрытуюполость, выход из которой направлен всторону поверхности жидкости в ванночке(6).

Струя воздуха через отверстие внасадках возбуждает на поверхностижидкости волны, частота изменяетсянастройкой генератора. Синхронно сколебаниями диффузора динамика тем жегенератором промоделирована интенсивностьсветового потока от светодиодногоизлучателя над ванночкой.

Измерительныйблок состоит из электронных схем задания,стабилизации и измерения частотыгенератора колебаний. На передней панелиразмещены ручки регулировки частоты иуровня выходного напряжения генератораи цифровое табло частоты генератора.

Измерения

Внимание! Коэффициент увеличениярассчитан для определенного положениядиаскопа и ванночки на штативе, поэтомуне следует изменять их положение наштативе.

  1. Тщательно промыть ванночку (6) спиртом и заполнить ее исследуемой жидкостью (раствор спирта). При наполнении ванночки жидкостью и при дальнейшей работе будьте аккуратны, не погружайте пальцы в ванночку. Помните, что даже незначительные следы грязи способны существенно изменить величину поверхностного натяжения.

  2. Включить установку в сеть. Установка подготовлена к работе, не следует смещать диаскоп на штативе. Положить лист белой бумаги на экран диаскопа (3).

  3. Перед включением измерительного блока (2) в сеть ручки регулировки должны быть выведены в крайнее левое положение. Кнопкой СЕТЬ на задней панели измерительного блока включить устройство и дать ему прогреться в течение 2 минут.

  4. Плавно вращая ручки ГРУБО и ТОЧНО регулировки частоты получить четкую волновую картину. Измерить штангенциркулем расстояние L между какими-либо двумя темными кольцами и сосчитать количество темных колец (n=5÷10) между ножками штангенциркуля. Не следует штангенциркуль помещать в воду! Для одной частоты произвести не менее трех измерений для разного числа колец. Значения записать в таблицу.

  5. Повторить измерения для более высоких значений частоты генератора (не менее пяти значений частоты).

  6. После окончания измерений отключить установку от сети. Вылить жидкость из ванночки, используя специальное устройство. Протереть ванночку насухо хлопчатобумажной тканью.

Обработка результатов измерений

  1. Над таблицей записать температуру, при которой проводились измерения.

  2. Для каждой частоты вычислить длину волны по формуле

,

где k –коэффициентувеличения k=1,3.

  1. Вычислить скорость волны по формуле , где λ – средние значения длины волны при определенной частоте.

  2. Построить график зависимости скорости распространения капиллярных волн от длины волны.

  3. Построить график, изображая на оси абсцисс величину 1/f2, а по оси ординат λ3. найдите из графика угловой коэффициент полученной прямой m=f2 λ2и вычислите по нему коэффициент поверхностного напряжения жидкости с помощью формулы

,

где ρ – плотность следуемой жидкости,плотность 40% спирта равна 0.93*103кг/м3

6. С помощью градуировочного графикаопределить, какой концентрациисоответствует данная жидкость.

Таблица 1.

Т0
L, мnf, Гцλ, мυ, м/с1/f2λ3σ, Н/м
Ср

Источник: https://studfile.net/preview/5866546/

1 1 ст. преп. Виноглядов В.Н. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2-3 ИЗМЕРЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ПОВЕРХНОСТНОГО НАТЯЖЕНИЯ ЖИДКОСТИ МЕТОДОМ КАПИЛЛЯРНЫХ ВОЛН РЕЛЕЯ. Цель работы: определить

Измерение коэффициента поверхностного натяжения жидкости методом капиллярных волн Релея. Виноглядов В.Н.

Книги по всем темам 1 ст. преп. Виноглядов В.Н.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2-3 ИЗМЕРЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ПОВЕРХНОСТНОГО НАТЯЖЕНИЯ ЖИДКОСТИ МЕТОДОМ КАПИЛЛЯРНЫХ ВОЛН РЕЛЕЯ.

Цель работы: определить коэффициент поверхностного натяжения заданной жидкости.

Принадлежности: генератор звуковой частоты ГЭШ, строботахометр МЭИ, ванна для исследуемых жидкостей, вибратор.

Теоретические сведения:

Опыт показывает, что при возбуждении колебаний на поверхности жидкости возникают волны.

Волнами на поверхности жидкости называются распространяющиеся вдоль свободной поверхности жидкости (или поверхности раздела двух несмешивающихся жидкостей) возмущения этой поверхности, возникающие под влиянием внешних воздействий (падение тел, движение судов, ветра и т.д.) В образовании и распространении этих волн определяющую роль играют силы поверхностного натяжения и силы тяжести, действующие на частицы жидкости.

В зависимости от природы восстанавливающих сил волны на поверхности жидкости подразделяются на капиллярные волны (если преобладают силы поверхностного натяжения) и гравитационные (если преобладают силы тяжести). Если же в формировании волны обе силы играют существенную роль, то волны называют гравитационно-капиллярными.

Влияние сил поверхностного натяжения наиболее существенно при малых длинах волн, а сил тяжести – при больших. Так для поверхности раздела воды и воздуха при 1,72 см – силы тяжести.

Скорость распространения волн по поверхности жидкости зависит от длины волны. При возрастании скорость распространения гравитационно-капиллярных волн сначала убывает до некоторого минимального значения, а затем вновь возрастает.

Совместное воздействие сил поверхностного натяжения и сил тяжести приводит к тому, что частицы поверхности жидкости одновременно совершают и продольные и поперечные колебания, в результате чего они движутся по эллиптическим или более сложным траекториям.

Получим уравнение, позволяющее рассчитать скорость распространения гравитационно-капиллярных волн.

Опыт показывает, что при малых амплитудах колебаний траектория движения отдельных частиц вблизи поверхности жидкости близки к окружности. Радиусы вращения этих окружностей максимальны для частиц на поверхности и убывают с удалением от поверхности вглубь.

Пусть r – радиус окружности, по которой двигается частица жидкости, находящаяся на её поверхности.

Диаметр этой окружности равен удвоенной амплитуде колебаний указанной частицы.

Поэтому разность высот частиц жидкости, находящихся на гребне и во впадине составляет h = 2r (1) Для расчетов введем систему координат, равномерно движущуюся со скоростью, равной фазовой скорости распространения волн на поверхности, т.е.

жестко связанную с определенной фазой движущейся волны. Удобством такой системы является то, что относительно её волна как целое будет оставаться в покое.

Например, гребень и впадина волны в такой системе отсчета все время находятся в одних и тех же положениях, в то время как во всякой другой системе отсчета они перемещаются в пространстве.

На гребне волны частица, совершая вращательное движение, движется в направлении распространения волны, во впадине – в противоположном направлении (рис.1).

r С С Рис. При этом имеют место соотношения:

u1 = c – u2 = c + 2r c = T где u1 – относительная скорость частицы, находящейся на гребне волны; u2 – относительная скорость частицы, находящейся во впадине волны; c – абсолютная скорость частицы, совершающей круговое движение с радиусом r; – скорость распространения волны, или как нами принято, скорость движения подвижной системы координат; Т – период полного обращения частицы (соответствует продвижению волны на полную её длину );

Кинетическая энергия для частицы массой dm на гребне волны выразится следующей формулой:

dm dm 2r u1 = – ( ) 2 2 T а кинетическая энергия для частицы во впадине dm dm 2r u2 = + ( ) 2 2 T Разность кинетических энергий для частицы во впадине и на гребне 2 dm 2r 2r 4r Ek = + (2) ( ) -( – = dm ) 2 T T T Приращение кинетической энергии во впадине в силу закона сохранения энергии может быть получено лишь за счет уменьшения потенциальной энергии:

dEk = -dE p Для подсчета изменения потенциальной энергии рассмотрим рис. 6, на котором изображено вертикальное сечение волны, распространяющейся в направлении АС по поверхности жидкости с плотностью и поверхностным натяжением К К Z А R В C Рис.

Плоскость АВС – уровень спокойной поверхности жидкости Z – высота произвольно выбранной точки К волновой поверхности над уровнем АС. Пунктиром показано некоторое последующее сечение волны в процессе ее распространения.

Из рисунка видно, что при распространении волны за некоторый малый промежуток времени dt, точка К поднимается на некоторую малую величину, а значит малый элемент dS поверхности вблизи точки К при движении волны будет перемещаться против действующей по нормали к касательной в точке К силы dS /R, обусловленной силами поверхностного натяжения, ( R – радиус кривизны вертикального сечения поверхности волны в точке К).

Работа, совершаемая при подъеме по вертикали элемента dS, на высоту равна dS dA = cos ( ) R где – угол между радиусом кривизны вертикального сечения поверхности волны в точке К и вертикалью.

Работа, совершаемая против силы тяжести, при перемещении элемента объема на высоту Z равна dS cos gZ Вся совершаемая при перемещении элемента поверхности работа (полное приращение потенциальной энергии) равна;

dE = dS cos gZ + (3) ( ) p R Вычислим 1/R – кривизну сечения поверхности волны в точке К. Для этого запишем уравнение бегущей волны в виде t x Z = Z0 sin 2 – ) ( T Кривизну в любой точке можно вычислить по формуле 2Z dZ 1 d 1+ = ( ) R dx2 dx За малостью амплитуды Z0 (по условию) второй член в квадратных скобках можно опустить.

1 = Z R Это значение подставим в (3) dE = dS cos Z g + (4) p Изменение же потенциальной энергии при переходе элемента объема dScos* массой dm=dScos* с гребня волны во впадину определяется по формуле dE = dm h g + (4а) p где h — разность уровня гребня и впадины волны h = 2r Отсюда очевидно, что поверхностное натяжение как бы увеличивает ускорение силы тяжести на величину Приравниваем выражения (2) и (4) 4dm r = dm h g + (5) T Подставив в формулу (5) значение = T, в результате после преобразований найдем скорость распространения волны:

g = + (6) Из уравнения (6) видно, что для волны с большим первый член под корнем велик, а второй мал, т.е.

скорость распространения таких волн практически не зависит от. Другими словами, g = для >> 2 g Такие волны называются гравитационными, они обусловлены лишь силами тяготения.

Наоборот, для малых второй член под корнем выражения (6) большой, а первый мал. Скорость таких волн = для

Источник: http://knigi.dissers.ru/books/1/5970-1.php

Biz-books
Добавить комментарий