Зертханалык жұмыс №2
Такырыбы: Айналған түтіктегі сұйыктықты салыстырмалы тыныштыкта оқу.
Жұмыс мақсаты: Цилиндрлі түтіктегі сүйықтықты тік осьте ұстап, тұракты бұрыштық жылдамдықта бір көлкі айналдырғанда салыстырмалы тыныштық күйді анықтау. Және де алынған өлшем нәтижелерін теориялық есептерді салыстыру. кіріспе бөлім.
Түтіктегі сүйықтықта тік осінде бұрыштық жылдамдықпен тұрақты айналдырғанда салыстырмалы тепе-тендік пайда болады. Бұл кезде сұйықтық бөлшектері түтік ішінде де, бір-біріне ығыспайды, яғни түтік пен сүйықтық бір бағытта бірдей қозғалады. Сұйықтықтын салыстырмалы тепе-тендігін зерттегенде, қысымға тен заңдық бойынша, қысымның барлық жазықтықтағындағы және нүктедегі тендігі бірдей қысымды сезеді.
Жазык бетіндегі қысымның салыстырмалы теңдігі келесідей болады:
Фхах + Фу 0"у + Ф2 о"2=0
(1)
Мүнда Фх, Фу, Ф2 - салмақ күштерінің күшейткенде, координатаның
өсьтегі х, у, 2 - проекциясы; сіх, ёу, &і - айналған кездегі нүктелердің координаталары. Цилиндірлі түтіктегі сұйықтықтың салыстырмалы тепе-тендігі, тік осьпен тұрақты-бүрыштық жылдамдықпен ш, айналдырамыз. Әрбір сұйықтық бөлшегіне екі күш салмағы әсер етеді: ауырлык күш пен инерция күші.
Сұйықтықтың еркін беті шыңы арқылы ыдыспен бірге айналатын координаталар жүйесін өткіземіз (сурет 1).
Сурет 1 - Координаталар жүйесіСүйықтықтың кез-келген беткей қысымының теңдігінің сапалыгын қараймыз, өйткені кез-келген нүктедегі қысым атмосфераға қысымына тең.
Жүйе координаталарын жүргіземіз, ол арқылы түтікпен бірге бос сүықтық бетінің үшы айналады.
Осылай орңаласқан күш салмағының күшейтілген проекция өсьтері, әсер етүшілері, мысалы сүйықтық М бөлшектері тең:
Фх = со2х; Фу =ю2у; Ф2 = -Я,
(2)
Айналатын нүкте М радиусының проекциясы координата осінде, тендікті колдана отырып (1): Ъ - оу/іц (х2+ у2) = со 2г2/2^
(3)Бүл тендікте параболоид айналымындағы, көлденен жазық кесіндісінің айналымын көрсетеді. Ал тік меридиональді жазық параболаны көрсетеді. Осыдан, параболоидты айналым түрі, түтіктен қүйылған сүйықтық тегіне байланысты.
ю= тгп/30 (с"1) - бүрыштық сүйықтық жылдамдығы түтікпен бірге: Мүнда г - айналатын нүкте радиусы;
һ - айналым минута, түтік айналымының жиілігі, еркін қүлау жылдамдығы.
Қондырғыны тәжірибе жүзінде суреттеу
£.
 һ
Һ1
20 П
7-
0
ғ^
-\
^,
~\
\ Р1
_/
__
_м]
Сурет 2 - Тәжірибелік қондырғынын ықшамсызбасы
Тәжірбиелік кондырғы (2 сурет) цилиндірлі шыны түтік 1, г - радиус өтен тұрады, онда сүйыктық қүйылады. Мысалы: боялған су, тік өсте айналатын тұрақты бүрыштық жылдамдықта айналатын түтік. Түтік үстінде арнайы қондырғыда 2 инелі дөңгелектер 3 орналасқан.
Бүлар тік және көлденең бағытта жылжы алады. Абсцисстің 4 нольдік шкаласы, қондырғы 2 үстінде орналаскан кезде, инелі денгейліктерде де осы жазықтықтарға байланысты өзгертеміз. Инелі денгейліктер аркылы бос сұыктықтар беткейінің меридиандык кескіндегі айналымын анықтайды. Иненің бос ұшы сұйықтық беткейіне жанасқанда неонолы лампа 5 арқылы тіркеледі, бірінен кейін бірі біртіндеп электротізбекке қосылады - инелі тендік - сүйықтық. Қарап тұрғанда түтіктің айналу жиілігін, жоғарғы сақинада 6, байланыстырушы 7 бар, ол арқылы электротізбек қосылады. Мүнда, инелі дөңгейлек тірпіктегі қабырғаға түтіктің бір айналымында 1 рет қана бұрылады. Айналушы түтік жиілігін - тахометрмен өлшеуге болады.
Бос сұйықтық нүктесінің координатасын немесе сұйықтық деңгейін анықтау үшін, практикада лабараториялық өлшемдер үшін инелі деңгейлер кең қолданылады.
СуретЗ - Инелі деңгейді өлшегіш
Инелі деңгейді өлшегіш (сурет 3) келесіден тұрады: 1- инеден, 3- штангі ұшына байланысқан, тұла бойы миллиметрлік шкалаға бөлінген 4. Осы штангіге тісшелі рейка 10 байланыстырылған, көтермелі бүранда 6 штанга көмегімен тісшелі доңғалақ 2 жылжы алады. Онда тікб\рышты тесік жасалынған, тік қырында нониус 5 бар, нониус арқылы шкала бойынша дәл есептеулер 0,1 м-ге ығысу болмас үшін стопорлы бүранда бар. Көлемдік 2, баканға 8 қондырылады, ол бағыттаушы рамка қысымы ығыстырылады. Рамканың арнаулы қондырғысы немесе кырына түтік орналастырылған.
Түтіктегі сүйықтық деңгейін аныктау үшін инелі денгелік келесі үлгіде келіп түрады. Көтермелі бүрандалы айналдырып ақырын штанганы өткір ине үшын түтік түбіне дейін түсіреміз. Нониус көмегімен шкала бойынша есептеу 0,1 мм-ге дейін дәл есептелінеді. Сосын штанганы жоғары, ине сүйыктыктан шыққанша көтереміз, және де сосын кайта иненің үшын түсіреміз (жоғарғыдай кайталан). Штанганы түракты кайтканнан кейін шкала бойынша есептеу жүргізіледі. Есептеулер айырмашылығы бірінші және екінші күйдегі инелер бойынша, түтік ішіндегі сүйықтық терендігін береді. Мүнда инені тиянықты жеткізгеннен кейін, бос сүйықтық тыныштық күйінде өлшемдерден кате 0,1 мм-ден нониус есебі бойынша керек.
Достарыңызбен бөлісу: |
