Механика и молекулярная физика
Косой удар о наклонную поверхность. Расчет скорости пули маятниками и вращающейся платформой. Момент инерции и радиус кривизны. Определение силы и коэффициентов трения. Колебания пружинного маятника. Поверхностное натяжение воды и вязкость жидкости.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | методичка |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 24.06.2015 |
| Размер файла | 1,1 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Необходимо, чтобы вода вытекала каплями. Тогда давление воздуха в баллоне и гидростатическое давление столба жидкости высотой h уравновесят атмосферное р давление т.е.
,
откуда следует
Так как h меняется медленно, причем изменение линейное, то в формулу (3) следует подставлять среднее значение
.(4)
С другой стороны, объем воздуха, прошедшего через капилляр, равен объему вытекающей воды, который легко определяется по формуле
.
Итак, следует измерить 4 величины: V, , h1 и h2. Затем найти по формуле (4) и из формулы (3).
.(5)
Остается вычислить , и d. Для этого нужно несколько преобразовать исходные формулы (1) и (2).
Учитывая, что
,
из формулы (2) находим
.(6)
Так как
,
то из формулы (1) имеем:
.(7)
Во всех формулах - радиус капилляра,- длина капилляра, S - площадь сечения сосуда с водой, =1000 кг/м3 - плотность воды, R = 8,31 Дж/мольК - универсальная газовая постоянная, k = 1,381023 Дж/К - постоянная Больцмана, = 0,029 кг/моль - молярная масса воздуха, g = 9,8 м/с2 - ускорение свободного падения,
T = (t+273)K
Оборудование: сосуд, частично заполненный водой, секундомер, термометр.
Рабочее задание: рассчитать среднюю длину свободного пробега и эффективный диаметр молекул воздуха.
Порядок выполнения работы
Рис. 3
1. Открыть кран К. Дождавшись, когда вода начнет вытекать каплями, включить секундомер и одновременно заметить уровень воды h1 в сосуде.
2. Когда уровень воды в сосуде уменьшится приблизительно на 1 см, одновременно закрыть кран и остановить секундомер.
3. Записать время вытекания и новый уровень h2 воды.
4. Измерить термометром температуру t и барометром атмосферное давление P.
Содержание отчета
Вычислить коэффициент вязкости по формуле (5). Вычислить среднюю длину свободного пробега по формуле (6). Вычислить эффективный диаметр молекул воздуха d по формуле (7).
Данные измерений и вычислений занести в таблицу:
|
h1,м |
h2, м |
, с |
Т, К |
Р, Па |
, кг/мс |
, м |
d, м |
|
Контрольные вопросы
1. Дать определение средней длины свободного пробега молекул.
2. Как зависит длина свободного пробега от температуры?
3. Как зависит длина свободного пробега при постоянной температуре от давления?
4. Что такое эффективный диаметр молекул?
5. Каким методом определяется средняя длина свободного пробега и эффективный диаметр молекул в данной работе?
6. Какие явления называются явлениями переноса?
7. Что такое вязкость или внутреннее трение?
Список использованных источников
1. Савельев И.В. Курс общей физики. Т.1. Механика. Молекулярная физика. - СПб.: Лань, 2007. - 432 с. 352 с. Пар. 62,78-80.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Законы динамики вращательного движения и определение скорости полета пули. Расчет угла поворота и периода колебаний крутильно-баллистического маятника. Определение момента инерции маятника, прямопропорционального расстоянию от центра масс до оси качания.
контрольная работа [139,2 K], добавлен 24.10.2013Механика, ее разделы и абстракции, применяемые при изучении движений. Кинематика, динамика поступательного движения. Механическая энергия. Основные понятия механики жидкости, уравнение неразрывности. Молекулярная физика. Законы и процессы термодинамики.
презентация [2,0 M], добавлен 24.09.2013Методика косвенного измерения скорости полета пули с помощью баллистического маятника. Закон сохранения полной механической энергии. Определение скорости крутильных колебаний. Формула для расчета погрешности измерений. Учет измерения момента инерции.
лабораторная работа [53,2 K], добавлен 04.03.2013Свободные, вынужденные, параметрические и затухающие колебания, автоколебания. Понятие математического и пружинного маятника. Вывод формулы для расчета периода пружинного маятника. Механические колебания и волны. Циклическая частота и фаза колебания.
презентация [474,0 K], добавлен 12.09.2014Изучение кинематики и динамики поступательного движения на машине Атвуда. Изучение вращательного движения твердого тела. Определение момента инерции махового ко-леса и момента силы трения в опоре. Изучение физического маятника.
методичка [1,3 M], добавлен 10.03.2007Законы изменения и сохранения момента импульса и полной механической энергии системы. Измерение скорости пули с помощью баллистического маятника. Период колебаний физического маятника. Расчет погрешности прямых и косвенных измерений и вычислений.
лабораторная работа [39,7 K], добавлен 25.03.2013Постоянство потока массы, вязкость жидкости и закон трения. Изменение давления жидкости в зависимости от скорости. Сопротивление, испытываемое телом при движении в жидкой среде. Падение давления в вязкой жидкости. Эффект Магнуса: вращение тела.
реферат [37,9 K], добавлен 03.05.2011Исследование момента инерции системы физических тел с помощью маятника Обербека. Скорость падения физического тела. Направление вектора вращения крестовины маятника Обербека. Момент инерции крестовины с грузами. Значения абсолютных погрешностей.
доклад [23,1 K], добавлен 20.09.2011Определение реакций связей в точках, вызываемых действующими нагрузками. Определение главного вектора и главного момента системы относительно начала координат. Расчет скорости и ускорения точки в указанный момент времени; радиус кривизны траектории.
контрольная работа [293,6 K], добавлен 22.01.2013Определение коэффициентов трения качения и скольжения с помощью наклонного маятника. Изучение вращательного движения твердого тела. Сравнение измеренных и вычисленных моментов инерции. Определение момента инерции и проверка теоремы Гюйгенса–Штейнера.
лабораторная работа [456,5 K], добавлен 17.12.2010Определение водородной связи. Поверхностное натяжение. Использование модели капли жидкости для описания ядра в ядерной физике. Процессы, происходящие в туче. Вода - квантовый объект. Датчик внутриглазного давления. Динамика идеальной несжимаемой жидкости.
презентация [299,5 K], добавлен 29.09.2013Определение высоты и времени падения тела. Расчет скорости, тангенциального и полного ускорения точки окружности для заданного момента времени. Нахождение коэффициента трения бруска о плоскость, а также скорости вылета пульки из пружинного пистолета.
контрольная работа [95,3 K], добавлен 31.10.2011Причина возникновения сил вязкого трения в жидкостях. Движение твердого тела в жидкости. Определение вязкости жидкости по методу Стокса. Экспериментальная установка. Вязкость газов. Механизм возникновения внутреннего трения в газах.
лабораторная работа [61,1 K], добавлен 19.07.2007Механика и элементы специальной теории относительности. Кинематика и динамика поступательного и вращательного движений материальной точки. Работа и механическая энергия, законы сохранения в механике. Молекулярная физика и термодинамика, теплоемкость.
курс лекций [692,1 K], добавлен 23.09.2009Основные понятия и определения теоретической механики. Типы и реакции связей. Момент силы относительно точки, ее кинематика и виды движения в зависимости от ускорения. Динамика и колебательное движение материальной точки. Расчет мощности и силы трения.
курс лекций [549,3 K], добавлен 17.04.2013Законы механики и молекулярной физики, примеры их практического использования. Сущность законов Ньютона. Основные законы сохранения. Молекулярно-кинетическая теория. Основы термодинамики, агрегатные состояния вещества. Фазовые равновесия и превращения.
курс лекций [1,0 M], добавлен 13.10.2011Сущность закона определения максимальной силы трения покоя. Зависимость модуля силы трения скольжения от модуля относительной скорости тел. Уменьшение силы трения скольжения тела с помощью смазки. Явление уменьшения силы трения при появлении скольжения.
презентация [265,9 K], добавлен 19.12.2013Исследование зависимости поверхностного натяжения жидкости от температуры, природы граничащей среды и растворенных в жидкости примесей. Повышение давления газов над жидкими углеводородами и топливом. Расчет поверхностного натяжения системы "жидкость-пар".
реферат [17,6 K], добавлен 31.03.2015Силы и коэффициент внутреннего трения жидкости, использование формулы Ньютона. Описание динамики с помощью формулы Пуазейля. Уравнение Эйлера - одно из основных уравнений гидродинамики идеальной жидкости. Течение вязкой жидкости. Уравнение Навье-Стокса.
курсовая работа [531,8 K], добавлен 24.12.2013Сущность ньютоновской жидкости, ее относительная, удельная, приведённая и характеристическая вязкость. Движение жидкости по трубам. Уравнение, описывающее силы вязкости. Способность реальных жидкостей оказывать сопротивление собственному течению.
презентация [445,9 K], добавлен 25.11.2013
