Hitrost gibanja mehurčkov v različnih kapljevinah

• Letnik 2013

Namen naloge je s poskusom in meritvami raziskati, kako viskoznost kapljevine in velikost zračnih mehurčkov vplivata na hitrost dvigovanja le-teh in ugotoviti, kateri zakon upora uravnovesi silo vzgona v določeni kapljevini. Pri manjših hitrostih velja linearni zakon, kjer je sila upora sorazmerna s hitrostjo mehurčka. Pri višjih hitrostih pa velja kvadratni zakon, kjer je sila upora sorazmerna s kvadratom hitrosti mehurčka. Za določanje veljavnosti zakonov računamo Reynoldsovo število (Re). Poskusi so bili opravljeni v štirih različnih kapljevinah: v šibko viskozni vodi (1 mPa*s), jedilnem (49 mPa*s) in motornem olju (319 mPa*s) ter zelo viskoznem medu (2000 mPa*s). V merilnem valju s kapljevino sem povzročal različno velike mehurčke s pomočjo injekcijske brizgalne in cevk različnih premerov. Med dvigovanjem sem mehurčke snemal in nato z video analizo v programu Logger Pro določil premer in hitrost mehurčkov. Hipotezi, da večji mehurčki v enaki kapljevini potujejo hitreje in da enako veliki mehurčki v viskoznejših kapljevinah potujejo počasneje, sem brez izjeme potrdil. Pri potrjevanju hipotez, kateri zakon upora velja v kateri kapljevini, pa rezultati niso tako prepričljivi. Rezultati nakazujejo, da ne moremo kar vnaprej razglasiti, da v vodi vedno velja kvadratni zakon upora, v medu pa vedno linearni. Za šibko točko meritve se je izkazalo določanje premera mehurčka. Za večjo kakovost rezultatov bi bilo potrebno najprej na nek način izboljšati kontrast mehurčkov glede na kapljevino, kar bi omogočilo natančnejše merjenje premera.

Raziskovalna naloga:
Hitrost gibanja mehurčkov v različnih kapljevinah
PrenosOgled