Để đo hệ số ma sát nhớt của chất lỏng, người ta thực hiện một thí nghiệm đơn giản dựa trên

Câu 4.7 (VD) trang 19 Sách bài tập Vật Lí 11Để đo hệ số ma sát nhớt của chất lỏng, người ta thực hiện một thí nghiệm đơn giản dựa trên hiện tượng dao động cưỡng bức như Hình 4.1. Gắn một vật có khối lượng m vào một lò xo có độ cứng k trong chất lỏng, đầu còn lại của lò xo được gắn vào một đĩa được điều khiển bởi động cơ có tốc độ điều chỉnh được. Động cơ quay với tần số góc ω. Ngoại lực do đĩa tác dụng lên lò xo có dạng F=F0sinωt. Khi đó, vật sẽ dao động điều hoà với biên độ được chứng minh bằng lí thuyết là:

A=F0m2ω2ω022+b2ω2, trong đó ω0=km là tần số góc riêng của con lắc lò xo, b là hệ số ma sát nhớt được xác định là hệ số tỉ lệ của lực cản môi trường và tốc độ của vật. Biết F0=10 N, khi thay đổi tần số góc, tại giá trị ω=100πrad/s, người ta ghi nhận được con lắc dao động với biên độ lớn nhất Amax=5 cm. Hãy tính hệ số ma sát nhớt của chất lỏng.

Để đo hệ số ma sát nhớt của chất lỏng, người ta thực hiện một thí nghiệm đơn giản

Trả lời

Ta có: A=F0m2ω2ω022+b2ω2

Khi xảy ra cộng hưởng thì ω=ω0

Với ω=100πrad/s, con lắc dao động với biên độ cực đại (cộng hưởng).

A=Amax=F0bωb=F0ωAmax=10100π0,050,64 kg/s

Xem thêm các bài giải SBT Vật lí lớp 11 Chân trời sáng tạo hay, chi tiết khác:

 

Câu hỏi cùng chủ đề

Xem tất cả