Результаты измерений

Название цвета	r'	g'	b'	x`	y`	z`	x	y	z
1
2
3

5. Найдите положение смешиваемых цветов Ц₁ и Ц₂ на диаграмме цветности, выданной преподавателем. Обо­значьте их точками на кальке. Найдите по диаграмме ре­зультат смешивания, пользуясь методикой и формулами (1), (2) из параграфа «Цветовой график МКО». Определите для точек Ц₁ и Ц₂ цветовой тон и чистоту цвета по формуле (3). Занесите результаты в табл. 6.

Таблица 6

Результаты измерений

Название цвета	x	y	z	λd	Pe
1
2
3

6. Ответьте в выводе на следующие вопросы:

а) Совпали ли ваши представления о цветовом тоне с классификацией по Келли? Пользуйтесь рис.2 и координа­тами табл. 6.

б) Какой из предложенных цветов более насыщенный? Почему?

в) Что можно сказать о сумме координат основного и дополнительного цветов? Как объяснить полученные зна­чения?

г) Сравните результаты смешения с помощью компью­тера и с использованием цветового графика.

д) Проанализируйте результаты расчета цветового тона и чистоты. Соответствуют ли полученные значения поло­жению точек цветов на цветовом графике?

Лабораторная работа № 10 Определения коэффициента внутреннего трения жидкости

Введение

При течении слоёв жидкости с различными скоростями (рис. 1) между ними возникает сила внутреннего трения, которую можно вычислить по закону Ньютона:

, (1)

где – градиент скорости; ΔS – площадь соприкасающихся слоёв; –коэффициент внутреннего трения, или коэффициент динамической вязкости.

Рис. 1. Движение слоёв жидкости с различными скоростями

Из формулы (1) .

Коэффициент динамической вязкости численно равен силе внутреннего трения, возникающей на каждой единице поверхности соприкосновения двух слоёв, движущихся один относительно другого с градиентом скорости, равным единице.

В системе СИ коэффициент динамической вязкости измеряется в Па∙с. Коэффициент динамической вязкости зависит от природы жидкости и температуры. С увеличением температуры коэффициент динамической вязкости уменьшается.

В гидравлике и аэродинамике пользуются понятием кинематической вязкости:

,

где – плотность жидкости.

В системе СИ единица кинематической вязкости имеет размерность: м²∙с^-1. Определение коэффициента динамической вязкости может быть выполнено различными методами.

Метод Стокса

Приборы и принадлежности: стеклянный цилиндр с жидкостью, микроскоп, секундомер, металлическая дробь, масштабная линейка.

При движении шарика в вязкой среде слой жидкости, непосредственно прилегающий к шарику, прилипает к его поверхности и увлекается им полностью. Остальные слои двигаются с все уменьшающейся скоростью (рис.2). Если шарик падает равномерно в жидкости, простирающейся безгранично по всем направлениям, не оставляя за собой завихрений (малая скорость, малые размеры шарика), то сила сопротивления, обусловленная внутренним трением жидкости и действующая на шарик, определяется по закону Стокса:

,

где υ – скорость падения шарика; r – его радиус; D – диаметр шарика; – коэффициент динамической вязкости.

Кроме сил сопротивления на шарик действует сила тяжести

,

где ; – плотность шарика; V – объём шарика и архимедова сила, численно равная весу вытесненной жидкости в объёме погруженного в неё тела:

,

где ; – плотность жидкости.

.

Рис.2. Изменение скорости слоев жидкости при движении шарика.

Силы, действующие на шарик

Все три силы направлены по вертикали: сила тяжести Р – вниз, архимедова сила и сила сопротивления – вверх.

В начале падения шарика Р> и его движение ускоренное. С увеличением скорости растёт сила сопротивления, и спустя некоторое время сила тяжести уравновешивается архимедовой силой и силой сопротивления:

. (2)

В результате движение становится равномерным с постоянной скоростью υ. Такое движение шарика называется установившемся.

Выражение (2) можно записать в виде

,

откуда коэффициент трения

. (3)

Принять значение = 7200 кг/м³, = 910 кг/м³.

В лабораторной работе падение металлических шариков наблюдают в стеклянном цилиндре, наполненном исследуемой жидкостью. На цилиндре нанесены две горизонтальные метки 1 и 2 (см. рис.2), расположенные друг от друга на расстоянии l = 0,2 м.

Выполнение работы

1. Запустите программу. Выберите рекомендуемый диаметр шарика, выраженный в делении шкалы микроскопа – 14, 15 или 16 делений (1 деление микроскопа равно 100 мкм) и выберите температуру, данные занесите в таблицу.

2. Включите секундомер нажатием на кнопку с надписью "Вкл" и при прохождении шариком метки 2 выключить его нажатием кнопки с надписью "Выкл". Время прохождения шариком расстояния l между метками занесите в таблицу.

3. Изменяя значение диаметра шарика при неизменной температуре, провести эксперимент еще 2 раза. Перед началом нового эксперимента нажать на кнопку с надписью “Сброс”.

Вычисления

1. Вычислить скорость падения шарика по формуле .

2. Рассчитать коэффициент внутреннего трения по формуле (3) для каждого шарика.

3. Построить график зависимости коэффициента внутреннего трения от температуры.

4. Вычислить абсолютную погрешность по правилам оценки случайных погрешностей прямых измерений с доверительной вероятностью α = 0,8.