ЗАКОНЫ И СООТНОШЕНИЯ
Величина выталкивающей силы Архимеда
Fв = ρ ж gV = 4/3·πρ ж g,
Величина силы сопротивления Стокса Fс = 6 πη rv
Величина силы тяжести Р = mg или Р = ρgυ = ρg4/3πr3
В интервале времени 0 – t: v ≠ const.
В интервале времени t > t1: движение шарика равномерное прямолинейное.
При равномерном движении v = const. Сила трения с увеличением скорости растет.
Уравнение движения шарика
РАСЧЕТНАЯ ФОРМУЛА
Коэффициент вязкости жидкости при R>>r
Здесь v – модуль скорости, [v] = м/с; g – ускорение свободного падения, [g] = м/сек2; ρж, ρ – плотность жидкости и шарика, [ρ] = кг/м3; R – радиус сосуда, [R] = м; r, m, V – радиус, масса и объём шарика, [r] = м, [m] = кг, [V] = м3
ЦЕЛЬ РАБОТЫ – определить коэффициент вязкости жидкости.
МЕТОД ИКА ИЗМЕРЕНИЯ – метод Стокса.
Схема приложения сил
На шарик действуют три силы: сила тяжести , направленная вниз; сила сопротивления Стокса и выталкивающая сила , направленные вверх.
Зависимость скорости движения шарика от времени
Закон Ньютона для силы вязкого трения:
или в проекциях на вертикальную ось
