Зміст




НазваЗміст
Сторінка6/9
Дата конвертації19.11.2013
Розмір0.87 Mb.
ТипДокументы
skaz.com.ua > Математика > Документы
1   2   3   4   5   6   7   8   9


2.Опис установки
Загальний вигляд установки приведено на рис.4.



А – капіляр, що знаходиться в наповненій рідиною ємності, закріпленій на штативі;

В – з’єднувальна гумова трубка; С – манометр.
Якщо різниця рівнів в манометрі рівна h, то очевидно, що надлишок тиску в системі буде , де g = 9,819 м/с2 прискорення вільного падіння, d – густина рідини, налитої в манометр. Отже, якщо рідина повністю змочує стінки капіляра (а для цього він повинен бути добре вимитий!), то = 0 і

.

Звідси,

.

^ 2.1.Порядок виконання роботи

1.Ретельно вимити капіляр. Для цього надягти на нього гумову грушу, опустити капіляр в досліджувану рідину, набрати і випускати її кілька разів, поки рідина не рухатиметься в капілярі вільно. Виміряти діаметр капіляра, записати дані в таблицю.

2.Налити досліджувану рідину в ємність, опустити туди капіляр, заздалегідь затиснувши його другий кінець пробкою, за допомогою якої капіляр потім приєднуватиметься до трубки B.

3.Не виймаючи капіляр із ємності, з допомогою пробки сполучити його з манометром. Рідина в капілярі підіймається і встановлюється на деякій висоті. У стовпчику рідини не повинно бути бульбашок повітря (якщо вони наявні, тоді капіляр погано промитий і треба промити його ще раз).

4.Поволі підняти столик і довести рівень рідини в капілярі до рівня рідини в судині. Закріпити столик і здійснити відлік за манометром.

5.Виконати п.4 не менше семи разів. Покази манометра і висоту підйому столика занести в таблицю.

Завдання 2. Визначення коефіцієнта поверхневого натягу рідин методом Жюлі.
Метод Жюлі заснований на вимірюванні сили, яку потрібно прикласти для відриву кільця від поверхні рідини, з якою воно стикається. Вимірювання сили здійснюється за допомогою динамометра. Якщо кільце (виготовлене з матеріалу, що змочується рідиною) відривати від контактуючої з ним поверхні, то можна вважати, що відрив відбувається вздовж двох ліній – по лініях зовнішнього і внутрішнього кола кільця. Якщо внутрішній діаметр кільця d1, а зовнішній – d2, то сила, що утримує кільце, рівна F (рис.3). У момент відриву кільця зовнішньою силою виконується очевидна умова .



Знаючи величини d1 і d2, і вимірявши силу F, що відриває кільце від рідини, значення можна розрахувати за формулою:



(4)



^ 3.Опис установки

Схематичне зображення установки для вимірювання по методу Жюлі приведена на рис.4.

На підйомному столику, закріпленому на рухомій колодці мікрометра А, який, у свою чергу, встановлений на підставі штатива, знаходиться плоска посудина з рідиною. Кільце В підвішено на пружині, верхній кінець якого закріплений на стержні С. Він може переміщатися за допомогою гвинта Д уздовж стійки штатива. До стійки штатива проти нижньої частини пружини закріплена дзеркальна пластина К з міліметровими поділками. У нижньому кінці пружини є гачок для підвішування кільця і покажчик Е у вигляді тонкої дротини. До гачка може бути підвішена тарілочка, на яку поміщаються гирі при градуюванні. Обертаючи барабан мікрометра А, піднімають столик до зіткнення поверхні рідини з кільцем і знімають покази мікрометра l1. Потім столик починають опускати, обертаючи барабан мікрометра в протилежну сторону. Пружина розтягується і відбувається відрив кільця. Знявши покази мікрометра при відриві кільця l2, можна визначити видовження пружини L=|l1-l2|. Сила, яка діяла з боку рідини на кільце, а отже і на пружину, обчислюється за формулою , де жорсткість пружини. Щоб користуватися пружиною як динамометром, потрібно визначити коефіцієнт , тобто проградуювати пружину. Для цього роблять наступне: до нижнього кінця пружини підвішують тарілочку і визначають нульове положення покажчика. Воно відлічується по дзеркальній шкалі. При цьому зіниця ока повинна бути розташована так, щоб покажчик закривав своє віддзеркалення в дзеркалі. Потім на тарілочці послідовно поміщають гирьки 0,5 г, 1 г, 1,5 г і т.д. (до 3-х грам) і щоразу записують положення покажчика. Розділивши навантаження на відповідне йому видовження, знаходять значення коефіцієнта жорсткості .
^ 3.1. Порядок виконання роботи
1. Виміряти штангенциркулем (не менше 5 разів) зовнішній (d1) і внутрішній (d2) діаметри кільця. Розрахувати середні значення і похибки. Дані занести в таблицю.

2. До нижнього кінця пружини підвісити тарілочку. Визначити за дзеркальною шкалою нульове положення покажчика NН.

3. Розмістити на тарілочці гирьку масою m=0,5г. Зробити відлік положення показчика NК. Розрахувати коефіцієнт жорсткості за формулою:



(5)

4. Збільшуючи на 0,5г масу гирьок (до 3-х грам), повторити завдання пункту 3. Розрахувати середнє значення і похибки визначення. Дані занести у відповідну таблицю.

5. Підвісити до нижнього кінця пружини кільце. Встановити на столик посудину з дистильованою водою. Ослабивши гвинт Д, опустити стрижень С настільки, щоб нижня частина кільця знаходилася від поверхні води в посудині на 5-6 мм. Встановити кільце по можливості паралельно поверхні води.

6. Підняти столик (гвинтом А) так, щоб кільце торкнулося поверхні рідини. Записати перший показ мікрометра . Поволі опускати столик. Як тільки відбудеться відрив кільця, записати другий показ мікрометра . Розрахувати значення видовження пружини L.

7. Повторити, згідно пункту 6, вимірювання видовження пружини 5-6 разів. Розрахувати середнє значення L і похибку його визначення. Дані занести в таблицю.

8. Використовуючи середні значення отриманих величин d1, d2, k і L, розрахувати величину коефіцієнта поверхневого натягу за формулою:

,

(6)

а також розрахувати похибки визначення цієї величини. Дані занести в таблицю.
^ 4.Обробка результатів вимірювань

Величини, що входять у формулу (6), є результатами вимірювань різних типів. Вимірювання d1 і d2 є результати прямих вимірювань. Вони обробляються стандартним способом, тобто розраховуються середньоарифметичні значення, випадкові похибки і систематичні похибки, рівна точності ноніуса штангенциркуля. Величини k і L – результати непрямих вимірювань. При розрахунку похибки величини можна вважати, що значення і відомі точно. Тоді формула для розрахунку похибки кожного окремого значення матиме вигляд:
. (7)

де мм – похибка відліку за дзеркальною шкалою, яка рівна половині ціни поділки шкали. Тоді формула (7) прийме вигляд .

Очевидно, що похибки будуть різними для різних величин k. Очевидно також, що максимальне значення похибки отримаємо в досліді з максимальною масою, оскільки значення |NН - NК| у цьому випадку найменше. Саме цю похибку вважатимемо систематичною похибкою вимірювання , тобто . Тим самим вимірювання штучно зроблені рівноточними. Далі розраховується середньоарифметичне значення і випадкову похибку за правилами обробки рівноточних вимірювань.

Вимірювання L також непряме. Враховуючи, що , де  – похибка показів мікрометра і рівна мм, формула для розрахунку похибки окремого вимірювання приймає простий вигляд: . Ця похибка є систематичною похибкою визначення видовження, тобто . Середнє значення L і випадкова похибка його визначення розраховується звичайним способом.

Маючи інформацію про величини, що входять у формулу (6), і їх похибки, можна розрахувати середнє значення абсолютної похибки , підставивши в (6) середні значення . Тоді похибка обчислюється згідно формули:

(9)



  1. Контрольні запитання

  1. Що таке поверхневі явища? Яку роль відіграють поверхневі явища у біології, медицині? Яку роль відіграють поверхневі явища у надбудові і функціонуванні біологічних мембран?

  2. Якої форми набирає рідина в умовах невагомості?

  3. Як визначається крайовий кут? Яке значення крайового кута при повному а) змочуванні; б) незмочуванні?

  4. Як визначається додатковий тиск, викликаний кривиною поверхні рідини?

  5. Дайте пояснення статистичного і динамічного поверхневого натягу.

  6. Яка відмінність між статичним і динамічним поверхневим натягом крові? Коли вони збігаються? (Статичний поверхневий натяг характеризує поверхню поділу при встановленій адсорбційній рівновазі. Динамічний – характеризує щойно утворену поверхню поділу, склад якої тотожний усій товщині розчину. Збігаються вони тільки для абсолютно чистих рідин. У розчинах статичний поверхневий натяг завжди менший, ніж динамічний. Дослідження цільної крові, плазми і сироватки крові виявили суттєву відмінність між їх динамічним і статичним поверхневим натягом. Динамічний поверхневий натяг крові практично такий, як поверхневий натяг води (72,8 мН/м). Статичний поверхневий натяг крові для чоловіків ≈56мН/м; для жінок ≈61 мН/м. Динамічний поверхневий натяг змінюється при деяких патологічних станах, що зумовлено зміною концентрації у крові різних поверхнево-активних речовин (ПАР). Найрізкіше зменшення поверхневого натягу – при анафілактичному шоку).

  7. Що називають поверхневою активністю? Назвіть речовини, які є поверхнево-активними та поверхнево-неактивними відносно води.

  8. Що називають поверхневою буферністю? Які біологічні рідини мають таку властивість? Яку роль вона відіграє в життєдіяльності людського організму? (Буферність – здатність розчинів відновлювати початкову величину поверхневого натягу. Таку властивість мають, зокрема плазма і сироватка крові, які дуже швидко відновлюють величину поверхневого натягу, що зменшується при внесенні ПАР. Цим підтримується відносна постійність поверхневого натягу, яка змінюється лише при деяких важких захворюваннях).

  9. Які речовини називають поверхнево-активними (ПАР)? Наведіть приклади застосування ПАР. Яку роль відіграють ПАР у біології, медицині? (Поверхнево активними є речовини, які зменшують поверхневий натяг рідин. Їх широко застосовують: як миючі засоби; при гасінні пожеж; для стабілізації дисперсних систем; для зниження міцності твердої поверхні при її обробці (наприклад, при обробці стоматологічних матеріалів). ПАР, синтезовані в організмі, визначають перебіг у ньому поверхневих явищ: у побудові мембран і в саморегуляції мембранних процесів; у процесах мембранного транспорту речовин; в активності мембранних ферментів; у взаємодії клітинних поверхонь; в імунологічних і алергічних реакціях тощо.)

  10. Чому пошкодження крупних вен небезпечніше для людини, ніж пошкодження крупних артерій? (В крупних венах в результаті роботи серця тиск на 2-3 мм.рт.ст. менший за атмосферний, що сприяє всмоктуванню повітря і виникнення газової емболії. В артеріях тиск більший від атмосферного, тому при їх пошкодженні не спостерігається всмоктування повітря).


6.Література

  1. Лабораторный практикум по физике / Под ред. Ахматова А.С. – М.: Высшая школа, 1980.

  2. Агапов Б.Т., Максютин Г.В., Островерхов П.И. Лабораторный практикум по физике. – М.: Высшая школа, 1982.

  3. Евграфова Н.Н., Каган В.Л. Руководство к лабораторным работам по физике. – М.: Высшая школа, 1970.

  4. Лабораторные занятия по физике / Под ред. Гольдина Л.Л. – М.: Наука, 1983.

  5. Бранков Г. Основы биомеханики.- М.: Мир, 1981.

  6. Медична і біологічна фізика./ За ред. О.В.Чалого. Підручник для студентів вищих медичних закладів освіти ІІІ-ІV рівнів акредитації.- К.: ВІПОЛ, 2005.

  7. Ремизов А.Н. Медицинская и биологическая фізика: Учеб. для мед.вузов.- М.: Высшая школа, 1996.

  8. Федишин Я.І. Фізика з основами біофізики. Львів: Світ, 2005.



1   2   3   4   5   6   7   8   9

Схожі:

Зміст iconІнвестиційні ресурси Зміст
...
Зміст iconСутність, функції, структура шкільних програм І підручників
Навчальна програма – документ, що визначає зміст І обсяг знань з кожного навчального предмета, умінь І навмчок, які необхідно засвоїти,...
Зміст icon9. Зміст освіти в загальноосвітній школі
Зміст загальної середньої освіти це частина культури соціального досвіду суспільства, яка використовується в навчальному процесі...
Зміст iconКунда Святе Письмо заперечує навчання свідків єгови зміст
Читаючи цю книжку, виявіть терпеливість, до якої закликають апостоли, І, відкидаючи різноманітні застереження, глибоко вникніть у...
Зміст icon8 Зміст основних розділів бізнес-плану Зміст та структура бізнес-плану...
Резюме фактично є стислою версією плану, своєрідним “повідомленням про наміри”. Хоч резюме наводиться на самому початку бізнес-плану,...
Зміст iconПлан лекції. Економічний, соціальний І правовий зміст зайнятості....
Необхідність І зміст регулювання зайнятості населення на державному, регіональному І виробничому рівнях
Зміст iconПродуктивність та оплата праці. Зміст
Зміст: Визначення рівня продуктивності праці. Обчислення показників ефективності зростання продуктивності праці
Зміст iconТема Зміст та система сучасного маркетингу Зміст теми
Соціально-економічна сутність маркетингу, еволюція змісту та форм маркетингу, характерні особливості сучасного маркетингу
Зміст iconВиробнича програма та її ресурсне обҐрунтування Зміст І порядок розроблення...
Виробнича програма є надзвичайно важливим розділом плану роботи підприємства І його виробничих підрозділів, оскільки вона виражає...
Зміст iconПам’ятка студенту при виконанні розділу дипломного проекту (роботи)
Зміст розділу повинен відповідати темі дипломного проекту (роботи). Для контролю такої відповідності рекомендується стисло (1-2 строки)...
Додайте кнопку на своєму сайті:
Школьные материалы


База даних захищена авторським правом © 2015
звернутися до адміністрації
skaz.com.ua
Головна сторінка