Conţinut
- TL; DR (Prea lung; nu a citit)
- Calcularea densității mingii
- Calcularea densității lichidului
- Măsurarea vâscozității lichidului
Viscozitatea lichidului este o măsură a frecării interne a unui lichid. Lichidele cu vâscozitate ridicată curg încet, în timp ce lichidele cu vâscozitate scăzută curg rapid. Lava are o vâscozitate relativ ridicată; apa are una relativ scazuta. Puteți măsura vâscozitatea unui lichid prin măsurarea vitezei unei sfere pe măsură ce aceasta cade prin lichid. Viteza sferei, combinată cu densitățile relative ale sferei și lichidului, poate fi utilizată pentru a calcula vâscozitatea lichidului.
TL; DR (Prea lung; nu a citit)
Măsurând viteza unei bile metalice aruncate într-un recipient cu lichid, puteți determina vâscozitatea lichidelor.
Calcularea densității mingii
Măsurați masa mingii dvs., utilizând echilibrul. De exemplu, să presupunem că masa bilei este de 0,1 kilograme (kg).
Găsiți raza bilei măsurând mai întâi diametrul (distanța unei linii drepte prin bilă în partea cea mai largă). Împărțiți diametrul la 2; asta dă raza mingii tale. Calculați volumul bilei prin conectarea razei la ecuația pentru volumul unei sfere. Să presupunem că rulmentul cu bile are o rază de 0,01 metri (m). Volumul va fi:
Volumul = 4/3 x pi x (0,01 m) ^ 3 = 0,00000419 m ^ 3
Calculați densitatea bilei împărțind masa ei în volum. Densitatea mingii din exemplu ar fi:
Densitate = 0,1 kg ÷ 0,00000419 m ^ 3 = 23,866 kg / m ^ 3
Calcularea densității lichidului
Măsurați masa cilindrului dvs. gradat atunci când este goală. Apoi, măsurați masa cilindrului dvs. gradat cu 100 de mililitri (ml) de lichid în el. Să presupunem că cilindrul gol a avut o masă de 0,2 kg, iar cu fluid, masa sa a fost de 0,45 kg.
Determinați masa fluidului scăzând masa cilindrului gol din masa cilindrului cu fluidul. În exemplul:
Masa lichidului = 0,45 kg - 0,2 kg = 0,25 kg
Determinați densitatea fluidului împărțind masa sa la volum. Exemplu:
Densitatea fluidului = 0,25 kg ÷ 100 mL = 0,0025 kg / mL = 0,0025 kg / cm ^ 3 = 2.500 kg / m ^ 3*
1 mL este egal cu 1 cm ^ 3 * 1 milion de centimetri cubi egală cu 1 metru cub
Măsurarea vâscozității lichidului
Umpleți cilindrul gradat înalt cu lichid, astfel încât acesta să fie la aproximativ 2 cm de la partea superioară a cilindrului. Folosiți marcatorul pentru a face un marcaj la 2 cm sub suprafața lichidului. Marcați o altă linie la 2 cm de la baza cilindrului.
Măsurați distanța dintre cele două semne pe cilindrul gradat. Să presupunem că distanța este de 0,3 m.
Lasă mingea să iasă pe suprafața lichidului și folosește cronometrul până la cât timp durează să cadă mingea de la primul marcaj la al doilea semn. Să presupunem că a fost necesară mingea 6 secunde pentru a coborî distanța.
Calculați viteza mingii care se încadrează împărțind distanța pe care a căzut-o la timpul necesar. În exemplul:
Viteză = 0,3 m ÷ 6 s = 0,05 m / s
Calculați vâscozitatea lichidului din datele colectate:
Viscozitate = (2 x (densitatea bilei - densitatea lichidului) x g x a ^ 2) ÷ (9 x v), unde
g = accelerație datorată gravitației = 9,8 m / s ^ 2 a = raza rulmentului cu bile v = viteza rulmentului cu bile prin lichid
Conectați-vă măsurătorile la ecuație pentru a calcula vâscozitatea lichidului. De exemplu, calculul ar arăta astfel:
Vâscozitate = (2 x (23.866 - 2.500) x 9.8 x 0.01 ^ 2) ÷ (9 x 0.05) = 93,1 secunde pascale