Вивчення вимушених коливань.

Підняти вгору переривач (9) світлового потоку на стержні маятника (7), а переривач світлового потоку (12) на (8) опустити вниз навпроти фотоелектричного датчика (14). Привести в дію електродвигун, визначити частоту коливань шатуна і максимальну амплітуду вимушених коливань маятника (7).

Вимірювання провести при різних частотах коливань до і після досягнення резонансу. Результати вимірювань записати в таблицю і зобразити графічно, відкладаючи на осі абсцис циклічну частоту шатуна, а на осі ординат – амплітуди коливань маятника. Визначити з графіку резонансну частоту.

ЧАСТИНА 3. МОЛЕКУЛЯРНА ФІЗИКА

Лабораторна робота № 2.01. Визначення динамічної в’язкості рідини

Вступ

В рідині або в газі, у яких різні шари рухаються з неоднаковими швидкостями, виникають сили внутрішнього тертя, або так звані сили в’язкості. Дослідним шляхом встановлено, що сили внутрішнього тертя пропорційні градієнту швидкості шарів і площі поверхні дотичних шарів , що рухаються паралельно:

, (1)

де – градієнт швидкості, тобто величина, рівна зміні швидкості шарів на одиницю довжини в напрямку, перпендикулярному до напряму переміщення шарів (рис. 2.1).

Рис. 2.1

Коефіцієнт пропорційності називається динамічною в’язкістю. Чисельно він дорівнює силі внутрішнього тертя, що діє на одиницю площі шару при градієнті швидкості, рівному одиниці.

Згідно молекулярно-кінетичної теорії явище внутрішнього тертя пояснюється тим, що між шарами рідини або газу відбувається обмін впорядкованого руху.

В кожному з шарів молекули рухаються з однаковою швидкістю шару і в той же час здійснюють хаотичний тепловий рух всередині шару, внаслідок якого і здійснюється їх перехід з одного шару в інший. Внаслідок хаотичності теплового руху число молекул , що проходить за одиницю часу з шару 1 в шар 2 і навпаки (рис. 2.1) однакове, але вони переносять різні імпульси і . Різниця представляє собою зміну імпульсу шару за одиницю часу. Згідно з основним рівнянням динаміки зміна імпульсу за одиницю часу рівна діючій силі , яка і представляє собою силу внутрішнього тертя. Існують різні методи визначення динамічної в’язкості рідин. В цій роботі використовуються два методи.