Füüsika I praktikum nr28: PINDPINEVUS (2)

5 VÄGA HEA

Tallinna Tehnikaülikool
Füüsikainstituut
Üliõpilane: Natalia Novak
Teostatud:
Õpperühm: YAMB11
Kaitstud:
Töö nr: 28
TO:
PINDPINEVUS
Töö eesmärk:
Vee pindpinevusteguri määramine tilga meetodil.
Töövahendid:
Katseseade, vesi, mõõteskaala, tehnilised kaalud.
Skeem

Töö teoreetilised alused
Pindpinevus avaldub vedeliku pinna omadusest tõmbuda kokku. Seda põhjustavad molekulaarjõud . Kui vedeliku sees olevale molekulile on teda ümbritsevate molekulide poolt mõjuv keskmine jõud võrdeline nulliga, siis pinnakihi molekulile mõjuv summaarne jõud on nullist erinev. Pinnast ühele ja teisele poole jäävate keskkondade erinevusest tingitud jõud tõmbavad pinnamolekule vedeliku sisse. Seetõttu on uute molekulide tootmiseks pinnakihti, s.t. pinna suurendamiseks , vaja teha tööd. See töö läheb molekulide potensiaalse energia suurendamiseks: molekulide potensiaalne energia on pinnal suurem, kui vedeliku sees.
Püsivas tasakaaluolekus on iga süsteemi potensiaalne energia minimaalne. Seepärast võtab vedeliku pind, kui talle ei mõju välisjõud, kuju, mille juures tema pindala on minimaalne. Järelikult sarnaneb vedeliku pind pingule tõmmatud kelmega. Nagu elastses kelmeski, esinevad vedeliku pinnakihis pinda kokkutõmbavad jõud. Neid nimetatakse pindpinevusjõududeks ja nad mõjuvad pinna puutuja sihis ning on risti vaadeldava pinnaelemendi servaga.
Pindpinevusjõudusid iseloomustatakse pindpinevusteguriga , mis on arvuliselt võrdne ühikulise pikkusega pinnakontuurile mõjuva jõuga:
kus F on kontuurile pikkusega L mõjuv jõud. Antud töös kasutatav nn. Tilga meetod põhineb sellel, et vedeliku tilk eraldub peenikese toru otsalt siis, kui tilga raskus mg saab veidi suuremaks pindpinevusjõust F (F ~ mg). Seega võtab valem kuju:
kus d on tilga kaele läbimõõt tema torult eraldumise momendil .

Töö käik

Määran mõõtemikroskoobi skaalajaotise väärtus.

Määran anuma 3 mass .

Valan pipetti 1 vett ja avan ettevaatlikult kraan nii, et vee tilgad eralduksid pipeti otsalt umbes 5…10 sekundi tagant. Kraani asendit järgnevate katsete tegemisel jääb muutumata.

Asetan anum pipeti alla ja kogun sinna juhendaja poolt etteantud arv N tilka. Määran anuma mass koos veega . Arvutage ühe tilga mass m.

Mõõdan tilga kaela läbimõõtu . Selleks teravustan pipeti otsa kujutis mõõtemikroskoobis. Lisan pipetti vett nii, et veesamba kõrgus oleks sama kui katse käigus. Määran tilga eraldumise momendil tema kaela väikseim läbimõõt mikroskoobi skaalajaotistes. Arvestades mõõtemikroskoobi skaala jaotise väärtust a , leian tilga kaela läbimõõt . Tulemused kannan tabelisse 2.

Suuruste m ja d kaudu leian pindpinevustegur ja tema määramatus .
Tabel 1
Mõõtemikroskoobi skaalajaotise väärtuse määramine.
Katse nr.
Mõõdetav
suurus
1
2
3
4
5
Objekt-mikromeetri jaotiste arv n
Mikroskoobi skaalajaotiste arv m
Mikroskoobi skaalajaotise väärtus a
Tabel 2
Pindpinevusteguri määramine.
Katse nr.
mo , g
N
mo+ m1 , g
m1 , g
m , g
dm
d , mm
1
2
3
4
5
3. Arvutused koos veaarvutusega.
Anuma massi
määramatus:
Anuma koos veega massi
määramatus:
kus ep – mõõtevahendi lubatud piirhälve,
on Student´i tegur ja ∞ on lõpmatus, β on usaldatavus , füüsika praktikumis on usaldatavus tavaliselt 95%.
Vee mass
ja tema liitmääramatus :
Ühe tilga mass m ja selle liitmääramatus:
(1)
(2)
Tilga kaela väikseim läbimõõt:
(3)
Tilga kaela keskmine läbimõõt ja selle määramatus:
(4)
Kuna mõõteseadme ebatäpsuset tingitud määramatust ei ole võimalik leida, siis
kus, (5)
tn-1,β- Studenti tegur, β- usaldatavus; füüsika praktikumides tavaliselt β=0,95
Pindpinevus tegur ja selle määramatus:
(6)
(7)
Kasutades valemeid (1) ja (2) leian ühe tilga massi m ning selle määramatus:
= 2,0 (“Füüsika praktikumi metoodiline juhend I”, lk.17, tabel 1), kaalu lubatud piirhälve ep = 0,0005 g, füüsika praktikumis on usaldatavus (β) tavaliselt 95%
, usaldatavusega 95%
Kasutades valemeid (4) ja (5) avutan keskmise tilga kaela läbimõõdu ning selle määramatuse:
tn-1,β = 2,8 (“Füüsika praktikumi metoodiline juhend I”, lk.17, tabel 1), usaldatavus füüsika praktikumides on tavaliselt β=0,95
, usaldatavusega 95%
Pindpinevuse teguri ja selle määramatust leian valemite (6) ja (7) kaudu:
, usaldatavusega 95%

Järeldus
Suuruste
ja
kaudu leitud pindpinevustegur
võrdub , kõik esitatud tulemused on usaldatavusega 0,95.

.DOCX Laadi alla originaalfail 8 lk · .docx · 162 allalaadimist

50 punkti Autor soovib selle materjali allalaadimise eest saada 50 punkti.

~ 8 lehte Lehekülgede arv dokumendis

2015-10-01 Kuupäev, millal dokument üles laeti

162 laadimist Kokku alla laetud

2 arvamust Teiste kasutajate poolt lisatud kommentaarid

Natalia_N Õppematerjali autor

PINDPINEVUS. Täielik protokoll; arvestatud; kaitstud
1. Töö teoreetilised alused
2. Töö käik
3. Arvutused koos määramatusearvutusega.
4. Järeldus

PINDPINEVUS Täielik protokoll Katseseade vesi mõõteskaala tehnilised kaalud

Sarnased õppematerjalid

docx

Füüsika I praktikum nr18: VEDRUPENDLI VABAVÕNKUMINE

Nr. cm n cm s  s-1 3. Arvutused koos määramatusearvutusega. Massi mi määramatus: ep U C  mi   U B  mi  m  t 3 (1) t  - Studenti tegur (“Füüsika praktikumi metoodiline juhend I”, lk.17, tabel 1) β- usaldatavus; füüsika praktikumides tavaliselt β=0,95 ep – mõõtevahendi lubatud piirhälve Vedru pikkenemise li määramatus: U C  li   U B  l  m  2  U B  l  l  2 ep U B  li  m  t 3 , t kus ep – mõõtevahendi lubatud piirhälve,  on Student´i tegur ja ∞ on lõpmatus, β on usaldatavus,

Füüsika

docx

Füüsika I praktikum nr 12b: NIHKEMOODUL

n n  1  3       (2)  tn-1,β- Studenti tegur (“Füüsika praktikumi metoodiline juhend I”, lk.17, tabel 1) β- usaldatavus; füüsika praktikumides tavaliselt β=0,95 ep – mõõtevahendi lubatud piirhälve Traadi raadius ja selle määramatus: d r 2 (3) r  f d 2  r  UC r   UC d    d  2  1  UC  r   UC  d  

Füüsika

doc

Füüsika I - Praktikum Nr. 28 - Pindpinevus

Tallinna Tehnikaülikooli Füüsika instituut Üliõpilane: Teostatud: Õpperühm: Kaitstud: Töö nr. 28 OT Pindpinevus Töö eesmärk: Töövahendid: Vee pindpinevusteguri määramine Katseseade, vesi, mõõteskaala, tehnilised tilga meetodil. kaalud. Skeem 1. Pipett 2. Kraan 3. Anum 4. Mõõtemikroskoop 5. Nihutatav tuubus

Füüsika

doc

Füüsika I - Praktikum Nr. 28 - Pindpinevus (EV)

TALLINNA TEHNIKAÜLIKOOL Füüsika kateeder Üliõpilane: Tõnis Liiber Teostatud: 13.oktoober 2011 Õpperühm: AAVB-11 Kaitstud: Töö nr. 12A OT NIHKEMOODUL Töö eesmärk: Töövahendid: Traadi nihkemooduli määramine Keerdpendel lisaraskusega, nihik, kruvik, ajamõõtja, keerdvõnkumisest. tehnilised kaalud. Töö teoreetilised alused.

Füüsika

docx

Füüsika I praktikum nr14: POISEUILLE’ MEETOD

Liitmääramatuste leidmine (kui kordusmõõtmised puuduvad A-tüüpi mõõtemääramatust ei hinnata): U C  x  U B  x  m  2  U B  x  l  2 ep U B  x  m  t  3 , t  kus ep – mõõtevahendi lubatud piirhälve, on Student´i tegur ja ∞ on lõpmatus, β on usaldatavus, füüsika praktikumis on usaldatavus tavaliselt 95%. U B  x l    l , kus β on usaldatavus ja l on pool skaala jaotise selle osa väärtusest, mida mõõtmisel hinnati. Seega, 2  ep  U C  x    t     l 2  3 

Füüsika

docx

Füüsika I praktikum nr 5: külgliikumine

Elektrilise mõõtevahendiga tehtud mõõtmise B-tüüpi määramatuse leidmine: ep U B  x  m  t  3 , (3) t  kus ep – mõõtevahendi lubatud piirhälve, on Student´i tegur ja ∞ on lõpmatus, β on usaldatavus, füüsika praktikumis on usaldatavus tavaliselt 95%. Liitmääramatuse (C-tüüpi määramatuse) leidmine: U C  x  U A  x   2  U B  x   2 2  n   x  x  2

Füüsika

pdf

FUUSIKALISTE SUURUSTE MOOTMINE MOOTMISVEAD MOOTEHALBED J

mõõtetulemusega seonduv parameeter, mis iseloomustab mõõtesuurusele põhjendatult omistatavate väärtuste tõenäosusjaotust. Sellise definitsiooni korral peavad aga mõõtmised olema tehtud peaaegu ideaalse täpsusega, et mõõtetulemuse tõenäosusjaotus oleks võimalikult lähedane mõõdetava suuruse tõenäosusjaotusele ja tulemuse hajuvust iseloomustav parameeter vastaks seega mõõdetava suuruse väärtuste tegelikule hajuvusele (oleks selle hajuvuse parimaks hinnanguks). Füüsika üldpraktikumis nii kõrge täpsusega mõõtmisi ei tehta. Seetõttu saab siin rääkida mõõtetulemuse laiema tähendusega määramatusest, mida tekitavad mõlemad: nii mõõdetav objekt kui selle mõõtmine. Objekti määramatusele lisandub olulisena selle mõõtmisest tingitud määramatus. Reaalselt pole nad eristatavad. Mõõtetulemuse (kogu)määramatus on nende koosmõju tulemus. Tõenäosusteooria järgi näitab hajuvust dispersioon. Positiivset ruutjuurt dispersioonist

Füüsika

docx

Füüsika praktikum nr1: ÜLDMÕÕTMISED

(1) Mõõtmisseeria lõppresultaadi x A-tüüpi mõõtemääramatuse (juhusiku vea) hindamisvalem: n x i x 2 U A x t n 1, i 1 n n 1 (2) tn-1,- Studenti tegur ("Füüsika praktikumi metoodiline juhend I", lk.17, tabel 1) - usaldatavus; füüsika praktikumides tavaliselt =0,95 Füüsika praktikumis saadud mõõtmistulemuste vea hindamisel oletatakse, et B-tüüpi mõõtemääramatuseks (süstemaatiliseks veaks) on põhiliselt mõõteriistaviga. Usaldusvahemik mistahes usaldatavuse jaoks: ep U B x t 3 (3) ep mõõtevahendi lubatud piirhälve Kui mõõteriistaga tehakse seeria ühe ja sama suuruse mõõtmisi ning arvutatakse juhuslik viga, siis

Füüsika ii

Rohkem sarnaseid