Порядок виконання роботи

1. Привести гідравлічний прес у робочий стан.

2. Покласти на поверхню робочого поршня сталевий циліндр з опорною планкою.

3. Покласти на циліндр зразок і запресовану загартовану сталеву кульку діаметром 10 мм.

4. Притримуючи рукою кульку, привести в дію насос преса, піднявши робочий поршень зі зразком і кулькою так, щоб вона вперлася у верхню плиту преса.

5. Слідкуючи за показами манометра, довести тиск до 100 атмосфер і витримати кульку під цим тиском протягом 60 с.

6. Зменшити тиск, відкривши вентиль, що зливає масло і, натиснувши руками на робочий поршень, звільнити зразок.

7. За допомогою штангенциркуля виміряти діаметр відбитка і записати його значення.

8. За формулою (4) визначити величину твердості матеріалу за Бринелем і порівняти її з табличним значенням. Записати його значення.

ЗАНЯТТЯ №13

(лабораторне)

ВИВЧЕННЯ В’ЯЗКОСТІ ТА ПОВЕРХНЕВОГО НАТЯГУ РІДИНИ

Актуальність теми: в результаті вивчення теми студенти засвоюють ряд термінів, понять, закономірностей і законів для розуміння реологічних властивостей рідин, зокрема крові, фізичної природи капілярних явищ і методів визначення коефіцієнтів в’язкості та поверхневого натягу рідини.

Мета: в результаті проведення заняття студенти повинні: знати основні реологічні властивості та закономірності поверхневого натягу рідин; методи визначення коефіцієнтів в’язкості і поверхневого натягу рідин; вміти користуватись капілярнимвіскозиметром, торсійними терезами і капілярами різного діаметру для визначення в’язкості та поверхневого натягу рідин.

 

Питання, рекомендовані для повторення

1. Сила тертя.

2. Закон Архімеда.

1. Умова рівномірного руху тіла.

2. Взаємодія молекул речовин.

3. Сила тяжіння.

4. Гідростатичний тиск.

ОСНОВНІ ПИТАННЯ ТЕМИ ЗАНЯТТЯ

1. Реологія як наука.

2. Внутрішнє тертя, в’язкість.

3. Закон Ньютона для сили внутрішнього тертя.

4. Коефіцієнт в’язкості. Ньютонівські і неньютонівські рідини.

5. Реологічні властивості крові.

6. Методи визначення коефіцієнта в’язкості рідини:

а) капілярний метод (віскозиметр Гесса);

б) метод Стокса.

7. Молекулярна картина поверхневого шару рідини.

8. Сила поверхневого натягу, коефіцієнт поверхневого натягу рідини.

9. Капілярні явища:

а) змочуюча і незмочуюча рідини;

б) додатковий тиск Лапласа;

в) висота підняття рідини в капілярі;

г) газова емболія.

10. Методи визначення коефіцієнта поверхневого натягу рідини:

а) метод відриву крапель;

б) метод відриву кільця;

в) метод підняття рідини в капілярі;

г) метод Ребіндера.

ЛІТЕРАТУРА

1. Конспект лекцій.

2. Чалий О.В. Медична та біологічна фізика: підручник для студ. вищих мед. (фарм.) навч. заклад. – Вінниця: Нова книга, 2013. – 528 c.

3. Біофізика. Фізичні методи аналізу та метрологія: підручник / Е.І. Личковський, В.О. Тіманюк, О.В. Чалий [та ін.]; за ред. Е.І. Личковського, В.О. Тіманюка. – Вінниця: Нова книга, 2014. – 464 с.

4. Личковський Е.І. Медична та біологічна фізика. Лабораторний практикум: посібник. – К.: Знання, 2012. – 415 с.

5. Булавін Л.А., Гречко Л.Г., Чалий О.В.. Медична фізика. Підручник. Том 1. – К.: ВПЦ “Київський університет”, 2011. – 482 с.

6. Булавін Л.А., Актан О.Ю., Забашта Ю.Ф., Свечнікова О.С., Сенчуров С.П. Медична фізика. Підручник. Том 2. – К.: ВПЦ “Київський університет”, 2011. – 326 с

7. Літнарович Р.М. Біофізика. Медична фізика, теоретична і прикладна фізика. Рівне: МЕГУ, 2011. – 208 с.

8. Лопушанський Я.Й. Збірник задач i запитань з медичної i біологічної фізики: навчальний посібник. – Вінниця: Нова Книга, 2010. – 584 с.

9. Лабораторні і медичні прилади та апарати. – Івано-Франківськ, 2011. – 54 c.

 

ІНСТРУКЦІЯ

До проведення лабораторної роботи

Завдання. 1. Визначити коефіцієнт в’язкості водного розчину спирту капілярним віскозиметром і дослідити його залежність від концентрації розчину. 2. Визначити коефіцієнт поверхневого натягу рідини методом відриву кільця. 3. За допомогою методу підняття рідини в капілярі вивчити концентраційну залежність коефіцієнта поверхневого натягу даного розчину.

МЕТОДИКА ПРОВЕДЕННЯ РОБОТИ

Для визначення коефіцієнта в’язкості капілярним віскозиметром використовується капілярний віскозиметр ВК–4, флакони з дистильованою водою і водними розчинами спирту 24%, 48%, 96%.

Для визначення коефіцієнта поверхневого натягу методом підняття рідини в капілярі використовується набір капілярів різного діаметра, штатив з пробірками, заповненими розчином спирту різних концентрацій. Метод відриву кільця здійснюється за допомогою торсійних терезів, до коромисла яких підвішене на нитці тонке кільце. Кільце відривається від поверхні дистильованої води, яка знаходиться в невеликій посудині на підйомному столику.

ПОРЯДОК ВИКОНАННЯ РОБОТИ

І. КАПІЛЯРНИЙ МЕТОД

1. Користуючись інструкцією до віскозиметра ВК–4, визначити коефіцієнт в’язкості розчину спирту заданої концентрації.

2. Одержані результати занести в табл. 6.

Таблиця 6

Концентрація водного розчину спирту	, мм	, мм	, мм	, мм
24 % 48 % 96 %

 

3. Розрахувати коефіцієнт в’язкості за формулою:

,

де η₀ = 1 сПз – коефіцієнт в’язкості дистильованої води (еталону);

– переміщення у капілярах, відповідно, води і досліджуваної рідини.

4. Обчислити похибки вимірювань і зробити висновок.

5. Вимірювання і обчислення (п. 1-4) виконати для розчинів спирту інших концентрацій.

6. Побудувати графік залежності величини коефіцієнта в’язкості розчину від його концентрації і зробити висновок.