Краткое теоретическое обоснование
Кафедра общей и технической физики
Отчёт по лабораторной работе № 13
По дисциплине: Физика
(наименование учебной дисциплины согласно учебному плану)
Тема: «ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ВЯЗКОСТИ ЖИДКОСТИ»
Выполнил: студент гр. АПМ-12 ______________ /Лукьянов А. В./
(подпись) (Ф.И.О.)
Проверил: доцент ____________ /Левин К.Л./
(должность) (подпись) (Ф.И.О.)
Санкт-Петербург
Цель работы: определить коэффициент вязкости жидкости методом Стокса.
Краткое теоретическое обоснование.
1. В данной работе изучается вязкость жидкости. При перемешивании жидкости между ее слоями возникают силы внутреннего трения, действующие таким образом, что скорости всех слоев жидкости выравниваются. При этом со стороны слоя, движущегося медленно, на более быстрый слой действует задерживающая сила. Но со стороны слоя, двигающегося быстро, действует ускоряющая сила. Это обуславливается явлением вязкости.
2. Вязкость (внутреннее трение) – свойство реальных жидкостей и газов оказывать сопротивление перемещению одной части жидкости(газа) относительно другой.
Коэффициент вязкости – коэффициент, характеризующий данную жидкость.
Сила трения – сила, возникающая между соприкасающимися телами при их относительном движении.
Сила тяжести – сила, с которой тело действует на опору или растягивает подвес.
Выталкивающая сила –сила, действующая на тело, погруженное в жидкость.
Ламинарное течение – течение, при котором вдоль потока каждый выделенный тонкий слой скользит относительно соседних, не перемешиваясь с ними.
Турбулентное течение – течение, при котором вдоль потока происходит интенсивное вихреобразование и перемешивание жидкости (газа).
Градиент скорости – это отношение 
, которое показывает, как быстро меняется скорость при переходе от слоя к слою в направлении x, перпендикулярном направлению движения слоев.
3. Сила трения между плоскими слоями при их движении равна: 
где h - коэффициент пропорциональности, называемый коэффициентом вязкости или динамической вязкостью; S - площадь соприкосновения слоев, 
- разница в скорости между соседними слоями, 
- расстояние между соседними слоями.
Соотношение силы трения шарика с его скоростью и радиусом при малых значениях скорости выражается следующей формулой:
,
где 
- коэффициент вязкости, r- радиус шарика, 
- скорость движения шарика;
По второму закону Ньютона:
где Р- сила тяжести, действующая на шарик, FА- сила Архимеда, Fтр- сила внутреннего трения;
Сила тяжести вычисляется по формуле:
,
где rм - плотность материала шарика; V – объем шарика;
Выталкивающая сила по закону Архимеда:
3. Схема установки.
- сила внутреннего трения, Н
- выталкивающая сила, Н
P – сила тяжести, Н