Đo độ nhớt bằng bi rơi – định luật Stokes và vận tốc giới hạn

Lực cản của chất lỏng trong chủ đề Động lực học (Vật lí 10) phụ thuộc độ nhớt η của chất lỏng. Với dòng chảy chậm, viên bi nhỏ chịu lực cản theo định luật Stokes F = 6πηrv; bi tăng tốc tới khi trọng lực bằng lực đẩy Ác-si-mét cộng lực cản, rồi rơi đều với vận tốc giới hạn v = 2r²(ρ − σ)g/(9η). Số liệu của glycerol, dầu thầu dầu và nước lấy theo bảng tra ở 10–40 °C. Chọn chất lỏng, nhiệt độ, bán kính bi và khoảng cách hai vạch rồi bấm Thả bi: đồng hồ tự đo thời gian bi rơi từ vạch A tới vạch B, mỗi lần đo thêm một dòng vào bảng và một điểm vào đồ thị v theo r². Đồ thị là đường thẳng qua gốc toạ độ; từ hệ số góc k tính η = 2(ρ − σ)g/(9k) và nhập vào ô nhiệm vụ để kiểm tra. Số Reynolds cho biết khi nào định luật Stokes không còn đúng, ví dụ bi lớn rơi trong nước. Câu hỏi gợi ý: – Vì sao vạch A phải đặt cách mặt chất lỏng một đoạn? – Vì sao đồ thị vận tốc giới hạn theo r² là đường thẳng qua gốc toạ độ? – Khi tăng nhiệt độ, hệ số góc của đồ thị và độ nhớt thay đổi thế nào?