Stokes' lov og viskositet

Her får du hjælp til at skrive rapport om måling af en væskes viskositet i Fysik. Forsøget indebærer, at man lader små metalkugler falde ned gennem væsken. Kuglernes fart bruges til at bestemme væskens viskositet.

Vi bestemmer viskositeten af glycerol i denne version af forsøget. Du kan dog bruge rapporthjælpen, uanset hvilken væske du har arbejdet med i øvelsen.

Indhold:

Her kan du læse et uddrag af vores eksempel på et teoriafsnit

Stokes lov beskriver gnidningskraften på små, kugleformede legemer, der bevæger sig langsomt gennem en væske eller en gas. Stokes lov siger, at:

Loven gælder kun for små, kugleformede legemer med en lav fart, fordi loven kun gælder, når der er laminar strømning omkring legemerne. Laminar strømning betyder, at gassens/væskens strømlinjer omkring legemet ikke skærer hinanden. Hvis et legeme er tilpas stort eller bevæger sig tilpas hurtigt, opstår der i stedet turbulent strømning omkring legemet.

Man vurderer, om der er laminar eller turbulent strømning omkring et legeme, ved at beregne Reynoldstallet, $R_{e}$ :

Hvis Reynoldstallet er ret meget større end 1, vurderer man, at der primært er turbulent strømning omkring legemet, og så gælder Stokes lov ikke. Formlen viser, at Reynoldstallet øges, jo større mediets densitet ( $\rho$ ), legemets hastighed (v) og legemets diameter (d) er. Reynoldstallet mindskes derimod, jo større mediets viskositet ( $\eta$ ) er.

Man kan bestemme viskositeten af en væske (eller en gas) ved at udføre et forsøg, hvor man lader et lille, kugleformet legeme falde igennem væsken. Når kuglen har...