Тұтқыр сұйықтық. Стокс Формуласы. Дене ағыны. Физика, 10 сынып, презентация.

Сұйық ағынының тұтқырлығы. Стокс Заңы

Бірінші 45 мин

Екінші 45 мин

Сабақ кестесі

Сұйықтықтың тұтқырлығы туралы видео

Лексика

Демонстрация

Тұтқырлығы бойынша экспериментті көру

Стокс Заңы және соңғы жылдамдық

Мәселелерді шешу

Тұтқырлықты талқылау

Тұтқырлық бойынша Эксперимент

Стокс формуласын тәжірибеде, есептер шығаруда қолдану

Оқу мақсаты:

Тұтқырлығы

Жылдамдық градиенті

Жылжыту кернеуі

Абсолютті тұтқырлық

Кинематикалық тұтқырлық

Кедергі күші

Ұйымшылдық немесе молекулааралық күштер

Молекулалық қақтығыстар

Лексика

СҰЙЫҚТЫҚ АҒЫНЫНЫҢ ЖЫЛДАМДЫҒЫН КӨРСЕТУ

Қандай сұйықтық тез ағады?

Сұйықтықтың тұтқырлығы туралы видео

https://www.youtube.com/watch?v=uXTjOpmlyZw

Сұйықтың тұтқырлығы деп оның бірінші қабатының екінші қабатымен салыстырған да қозғалыс әсерінен пайда болатын кедергіні айтады. 

Тұтқырлығы жоғары сұйықтықтар баяу ағады; тұтқырлығы төмен сұйықтық тез ағады.

Тұтқырлық

We can say:

The water is less viscous than oil.

The water is thinner than oil.

Vice versa, we can say:

The oil is more viscous than water.

The oil is thicker than water.

Сұйық Тұтқырлығын Салыстыру

<

Абсолютті тұтқырлық

кинематикалық тұтқырлық

Тұтқырлық түрлері

Кейде оны динамикалық тұтқырлық немесе жай тұтқырлық деп те атайды.

Бұл ығысу кернеуінің сұйықтықтың жылдамдық градиентіне қатынасы.

Белгіленуі (η )

Абсолютті Тұтқырлық

Ғалымдар мен инженерлер сұйықтықтардың тұтқырлығын қалай анықтайды?

Мысалы, белгілі бір тұтқырлықпен (η) сұйықтықтың қабатын (d) бөлетін екі пластина бар делік.

d

Содан кейін жылжымалы плитаға горизонталь бағытта күш қолданылады

F

d

The force required to move the upper plate distorts a portion of the liquid from its original shape.

A

d

Қай қабат жоғары жылдамдыққа ие болады? Ал қайсысы төмен?

Абсолютті тұтқырлық

Бұл ығысу кернеуінің сұйықтықтың жылдамдық градиентіне қатынасы. Ол «eta» (η) белгісін пайдаланады.

Жоғарғы плитаны V жылдамдыққа дейін қозғалту үшін қажетті күш:

Саны арасындағы байланыс

Сұйық тұтқырлықтың ұлғаюы қажетті күшті арттырады.

Плитаның байланыс ауданын ұлғайту, қажетті күшті арттырады.

Жылдамдықтың өсуі қажетті күшті арттырады.

Сұйық қабаттың ұлғаюы қажетті күшті азайтады.

Абсолютті тұтқырлық

ХБЖ-гі өлшем бірлігі [ Па·с ]

Бірақ көп қолданылатын өлшем бірлік [Н·с·cm-2 ] немесе [P ]

Бұл сұйықтықтың тұтқырлығын оның тығыздығына қатынасы.

Белгіленуі ( ν ) “нью”.

ХБЖ-гі өлшем бірлігі [м2/с].

Басқада өлшем бірліктер [ см2/с ] немесе Стокс [St].

Кинематикалық тұтқырлық

Stokes заңы және соңғы жылдамдығы

Еркін түсу үдеуіне байланысты құлаған дене жылдамдығын жоғарылатады

Алайда ауаның болуы екі қарама-қарсылықты қамтамасыз етеді:

Кері әсер етуші күш

Ауа кедергісі

Соңғы жылдамдық

Fb

Fr

Fg

Ауа кедергісі жоғарылау салдарынан денеге әсет ететін қорытқы күш нөлге тең болады.

Осы жағдайда дене максималды тұрақты жылдамдыққа немесе соңғы жылдамдыққа ие болады.

Соңғы жылдамдық

Fg

Fb

Fr

тұтқыр сұйықтық ішінде баяу қозғалатын қатты кішкене шарға әсер ететін кедергіКедергі күші (мұндай бет жоқ) Кедергі күші (мұндай бет жоқ)күшінКедергі күші (мұндай бет жоқ) анықтайтын заң

Стокс заңы

Fb

Fr

Fg

мұндағы:

Fr кедергі күш

η сұйықтықтың тұтқырлығы

r сфераның радиусы

v сфераның құлау жылдамдығы

Соңғы жылдамдықты қорытып шығару

Fb

Fr

Fg

Төменде көрсетілген мұз кесегі (0°C температурадағы) қалыңдығы 0,10 мм су бетінде орналасқан. Мұз кесегін 0,50 м/с тұрақты жылдамдықпен тартып алу үшін қажетті F күш шамасын анықтаңыз. 0°C-ғы су тұтқырлық мәні: 1.79 x 10-3 Н·с/м2.

Тапсырма

The viscous force on an oil drop is measured to be equal to 3.0 x 10-15 N when the drop is falling through with a speed of 4.5 x 10-4 m/s. If the diameter of the drop is 5.0 x 10-6 m, what is the viscosity of air?

Тапсырма

oil drop

Тұтқырлыққа тәжірибе

РАХМЕТ