Modern Fizika Labor Fizika BSC

Hasonló dokumentumok
Modern Fizika Labor Fizika BSC

Compton-effektus. Zsigmond Anna. jegyzıkönyv. Fizika BSc III.

Modern Fizika Labor. 2. Elemi töltés meghatározása

Modern Fizika Labor. 5. ESR (Elektronspin rezonancia) Fizika BSc. A mérés dátuma: okt. 25. A mérés száma és címe: Értékelés:

Modern Fizika Labor. 2. Az elemi töltés meghatározása. Fizika BSc. A mérés dátuma: nov. 29. A mérés száma és címe: Értékelés:

Magspektroszkópiai gyakorlatok

Modern Fizika Labor. Fizika BSc. Értékelés: A mérés dátuma: A mérés száma és címe: 5. mérés: Elektronspin rezonancia március 18.

2. Hangfrekvenciás mechanikai rezgések vizsgálata jegyzőkönyv. Zsigmond Anna Fizika Bsc II. Mérés dátuma: Leadás dátuma:

Rugalmas állandók mérése (2-es számú mérés) mérési jegyzõkönyv

A 2017/2018. tanévi Országos Középiskolai Tanulmányi Verseny döntő forduló FIZIKA II. KATEGÓRIA JAVÍTÁSI ÚTMUTATÓ. Pohár rezonanciája

Modern Fizika Labor Fizika BSC

Modern Fizika Labor Fizika BSC

2. Rugalmas állandók mérése jegyzőkönyv javított. Zsigmond Anna Fizika Bsc II. Mérés dátuma: Leadás dátuma:

Mag-mágneses rezonancia

Modern Fizika Labor. A mérés száma és címe: A mérés dátuma: Értékelés: Infravörös spektroszkópia. A beadás dátuma: A mérést végezte:

2. Rugalmas állandók mérése

Rugalmas állandók mérése

Atomi er mikroszkópia jegyz könyv

Hangfrekvenciás mechanikai rezgések vizsgálata

Mikroszkóp vizsgálata Lencse görbületi sugarának mérése Folyadék törésmutatójának mérése

Modern Fizika Labor. Fizika BSc. Értékelés: A mérés dátuma: A mérés száma és címe: 12. mérés: Infravörös spektroszkópia május 6.

Rugalmas állandók mérése

Modern Fizika Labor Fizika BSC

Mikroszkóp vizsgálata Folyadék törésmutatójának mérése

Mikroszkóp vizsgálata és folyadék törésmutatójának mérése (8-as számú mérés) mérési jegyzõkönyv

Másodfokú egyenletek Gyakorló feladatok. Készítette: Porkoláb Tamás. Milyen p valós paraméter esetén lesz az alábbi másodfokú egyenlet egyik gyöke 5?

Modern fizika laboratórium

Mikroszkóp vizsgálata Lencse görbületi sugarának mérése Folyadék törésmutatójának mérése

Modern fizika laboratórium

Modern Fizika Labor. 12. Infravörös spektroszkópia. Fizika BSc. A mérés dátuma: okt. 04. A mérés száma és címe: Értékelés:

Folyadékszcintillációs spektroszkópia jegyz könyv

3. Termoelektromos hűtőelemek vizsgálata jegyzőkönyv. Zsigmond Anna Fizika Bsc II. Mérés dátuma: Leadás dátuma:

Mágneses szuszceptibilitás mérése

Hangfrekvenciás mechanikai rezgések vizsgálata

Megyei matematikaverseny évfolyam 2. forduló

Modern Fizika Labor. Értékelés: A mérés dátuma: A mérés száma és címe: Az optikai pumpálás. A beadás dátuma: A mérést végezte:

7. Mágneses szuszceptibilitás mérése jegyzőkönyv. Zsigmond Anna Fizika Bsc II. Mérés dátuma: Leadás dátuma:

MÉRÉSI JEGYZİKÖNYV. A mérési jegyzıkönyvet javító oktató tölti ki! Mechatronikai mérnök Msc tananyagfejlesztés TÁMOP

Nehézségi gyorsulás mérése megfordítható ingával

Rugalmas állandók mérése

Hidraulika. 1.előadás A hidraulika alapjai. Szilágyi Attila, NYE, 2018.

Feladatok megoldásokkal az első gyakorlathoz (differencia- és differenciálhányados fogalma, geometriai és fizikai jelentése) (x 1)(x + 1) x 1

Folyadékok és gázok mechanikája

Hidrosztatika, Hidrodinamika

Mérés: Millikan olajcsepp-kísérlete

Modern Fizika Labor. 17. Folyadékkristályok

17/1. Négypólusok átviteli függvényének ábrázolása. Nyquist diagram.

Modern Fizika Labor. 21. PET (Pozitron Annihiláció vizsgálata) Fizika BSc. A mérés száma és címe: A mérés dátuma: nov. 15.

A mikroszkóp vizsgálata Lencse görbületi sugarának mérése Newton-gyűrűkkel Folyadék törésmutatójának mérése Abbe-féle refraktométerrel

Felületi feszültség: cseppfolyós-gáz határfelületen a vonzerő kiegyensúlyozatlan: rugalmas hártyaként viselkedik.

Modern Fizika Labor. Fizika BSc. Értékelés: A mérés dátuma: A mérés száma és címe: 13. mérés: Molekulamodellezés PC-n április 29.

Félvezetk vizsgálata

5. gy. VIZES OLDATOK VISZKOZITÁSÁNAK MÉRÉSE OSTWALD-FENSKE-FÉLE VISZKOZIMÉTERREL

A lendületmegmaradás vizsgálata ütközı kiskocsikkal PIC idıméréssel fotokapukkal

Elektronspin rezonancia

10. mérés. Fényelhajlási jelenségek vizsgála

MATEMATIKA ÉRETTSÉGI május 06. KÖZÉPSZINT I.

5. Fajhő mérése jegyzőkönyv. Zsigmond Anna Fizika Bsc II. Mérés dátuma: Leadás dátuma:

Ellenállásmérés Wheatstone híddal

Folyadékok és gázok áramlása

Modellkísérlet szivattyús tározós erőmű hatásfokának meghatározására

Abszolút és relatív aktivitás mérése

Modern Fizika Labor. A mérés száma és címe: A mérés dátuma: Értékelés: Folyadékkristályok vizsgálata.

Termoelektromos hűtőelemek vizsgálata

Pálya : Az a vonal, amelyen a mozgó tárgy, test végighalad. Út: A pályának az a része, amelyet adott idő alatt a mozgó tárgy megtesz.

A mérés célkitűzései: A matematikai inga lengésidejének kísérleti vizsgálata, a nehézségi gyorsulás meghatározása.

η (6.2-1) ahol P keverı teljesítményfelvétele, W n keverı fordulatszáma, 1/s

58. ročník Fyzikálnej olympiády v školskom roku 2016/2017 Okresné kolo kategórie E Texty úloh v maďarskom jazyku

Mágneses szuszceptibilitás mérése

KÖZEG. dv dt. q v. dm q m. = dt GÁZOK, GŐZÖK ÉS FOLYADÉKOK ÁRAMLÓ MENNYISÉGÉNEK MÉRÉSE MÉRNI LEHET:

Oktatási Hivatal. A 2008/2009. tanévi Országos Középiskolai Tanulmányi Verseny döntő fordulójának feladatlapja. FIZIKÁBÓL II.

8.13. Szőrési gyakorlat laboratóriumi membránszőrı berendezésen I. Ultraszőrés (ultrafiltration, UF)

7. Mágneses szuszceptibilitás mérése

Fényhullámhossz és diszperzió mérése

Varga Tamás Matematikaverseny 8. osztályos feladatok megoldásai iskolai forduló 2010.

BUDAPESTI MŰSZAKI ÉS GAZDASÁGTUDOMÁNYI EGYETEM Épületgépészeti és Gépészeti Eljárástechnika Tanszék HALLGATÓI SEGÉDLET

Modern Fizika Labor. 11. Spektroszkópia. Fizika BSc. A mérés dátuma: dec. 16. A mérés száma és címe: Értékelés: A beadás dátuma: dec. 21.

Folyadékok és gázok mechanikája

19. A fényelektromos jelenségek vizsgálata

2D ÁRAMLÁSOK A KÁRMÁN ÖRVÉNYSOR

Pálya : Az a vonal, amelyen a mozgó test végighalad. Út: A pályának az a része, amelyet adott idő alatt a mozgó tárgy megtesz.

Az úszás biomechanikája

Előszó.. Bevezetés. 1. A fizikai megismerés alapjai Tér is idő. Hosszúság- és időmérés.

Mágneses szuszceptibilitás mérése

F. F, <I> F,, F, <I> F,, F, <J> F F, <I> F,,

Halmazállapot-változások vizsgálata ( )

A II. kategória Fizika OKTV mérési feladatainak megoldása

NYOMÁS ÉS NYOMÁSKÜLÖNBSÉG MÉRÉS. Mérési feladatok

x = cos αx sin αy y = sin αx + cos αy 2. Mi a X/Y/Z tengely körüli forgatás transzformációs mátrixa 3D-ben?

Zaj- és rezgés. Törvényszerűségek

MÉRÉSI JEGYZŐKÖNYV M4. számú mérés Testek ellenállástényezőjének mérése NPL típusú szélcsatornában

TÉRFOGATÁRAM MÉRÉSE. Mérési feladatok

Tömegpontok mozgása egyenes mentén, hajítások

Biometria gyakorló feladatok BsC hallgatók számára

HÁZI DOLGOZAT. Érmefeldobások eredményei és statisztikája. ELTE-TTK Kémia BSc Tantárgy: Kémia felzárkóztató (A kémia alapjai)

A kálium-permanganát és az oxálsav közötti reakció vizsgálata 9a. mérés B4.9

23. Indikátorok disszociációs állandójának meghatározása spektrofotometriásan

9. évfolyam 2. forduló

Radioaktív bomlási sor szimulációja

Knitting mill MAXI kötıgép használati leírás. A kötımalom tartozékai:

Átírás:

Modern Fizika Labor Fizika BSC A mérés dátuma: 2009. április 20. A mérés száma és címe: 20. Folyadékáramlások 2D-ban Értékelés: A beadás dátuma: 2009. április 28. A mérést végezte: Márton Krisztina Zsigmond Anna

1. A mérés célja A mérés célja a 2 dimenziós folyadékáramlások vizsgálata, a Kármán-örvénysor sebességének és frekvenciájának meghatározása volt különbözı Reynolds-számok esetén. 2. A mérés A folyadékok áramlását a Navier-Stokes egyenlettel írhatjuk le. Az ebben szereplı mennyiségek dimenziótlanításával kialakuló egyenletben megjelenik egy kontroll paraméter, v d η az úgynevezett Reynolds-szám: Re =. Itt v a folyadék sebessége, ν = a kinematikai ν ρ viszkozitás, d pedig a folyadék útjába helyezett akadály átmérıje. A mérés során ez utóbbit változattuk, az elsı kettıt pedig közel állandónak tartottuk. A méréshez körülbelül 2%-os szappanoldatot használtunk. Ezt egy folyadéktartályba töltöttük, amibıl két drótszál lógott le, végükre pedig egy súlyt akasztottunk, ami feszesen tartotta ıket. A szálakat széthúzva, kialakult köztük egy vékony szappanhártya. Ebbe különbözı átmérıjő, henger alakú akadályokat helyeztünk. (Ezeket elıtte belemártogattuk a szappanoldatba, így nem szakították el a hártyát.) Az akadályok átmérıjét tolómérıvel mértük meg. A két szál távolságát, valamint a folyadéktartályban lévı vízoszlop magasságát minden mérés elıtt azonos értékőre állítottuk, így a folyadék sebessége körülbelül állandó volt a különbözı mérések során. Az akadályok mögött kialakuló Kármán-féle örvénysort egy Phantom vision típusú gyorsvideó kamerával felvettük. A kamera 1000 képet rögzített másodpercenként, azaz az egymást követı ábrák közt eltelt idı 1 ms. Követve bizonyos örvények mozgását, az örvénysor sebessége és frekvenciája meghatározható. A sebesség meghatározásához kiválasztottunk 3 örvényt. Ezek középpontjainak helyzetét meghatároztuk, és ábrázoltuk az idı függvényében. A megfelelı pontokra egyeneseket illesztettünk, amiknek a meredekségébıl a sebesség meghatározható. Az így kapott 3 érték átlagát véve kapjuk az adott örvénysor sebességét. A frekvenciaméréshez egy örvény középpontját origónak választottuk, majd a képeket továbbléptetve megkerestük a következı olyan ábrát, amikor a megfelelı örvény középpontja ismét az origóba esett. Az egymást követı ilyen ábrák között eltelt idı reciprokainak átlaga adja a keresett frekvenciát. Ahhoz, hogy a mérıprogram által mért távolságértékek megfeleljenek a valóságnak, szükség volt kalibrációra. Ehhez egy vonalzóról is készítettünk egy felvételt, amin bejelöltünk egy bizonyos távolságot, és ennek értékét megadtuk programnak.

3. Kiértékelés A mérést 5 különbözı átmérıjő akadály esetén végeztük el. Az egyiknél 3, egymástól távol levı képsorozat esetén is elvégeztük a kiértékelést. Ezek azonos átmérıhöz tartozó, de egymástól független méréseknek tekinthetık. Az elsı vizsgált átmérı értéke: d 1 = (1,200 ± 0,025) mm. A következı ábrákon az örvénysorról készített felvétel, a sebesség, valamint a frekvencia kiszámításához használt grafikonok láthatók. Az illesztett egyenesek meredekségei: v 1 = (1,154 ± 0,007) m/s; v 2 = (1,218 ± 0,009) m/s; v 3 = (1,192 ± 0,007) m/s. Ezekbıl a sebesség: v = (1,19 ± 0,03) m/s.

A frekvencia átlagos értéke: f = (0,26 ± 0,04) 1/ms. A második akadály átmérıje: d 2 = (2,200 ± 0,025) mm. A következı ábrán az emögött kialakult örvénysor képe látható. A következı ábrákon a sebesség és a frekvencia meghatározásához használt grafikonok láthatók. Az elsı ábrán lévı egyenesek meredekségei:v 1 =(1,34±0,03)m/s; v 2 =(1,39±0,02)m/s; v 3 = (1,37 ± 0,03) m/s. Ezekbıl a sebesség értéke: v = (1,36 ± 0,02) m/s. A második ábráról a frekvencia átlagos értéke: f = (0,141 ± 0,005) 1/ms.

A harmadik akadály átmérıje: d 3 = (3,050 ± 0,025) mm. Ennél három különbözı képsorozatot is kiértékeltünk. A következı ábrákon látható egyenesek meredekségei rendre: v 11 = (1,322 ± 0,009) m/s; v 12 = (1,305 ± 0,009) m/s; v 13 = (1,34 ± 0,01) m/s; ezekbıl v 1 = (1,32 ± 0,02) m/s; v 21 = (1,338 ± 0,007)m/s; v 22 = (1,31 ± 0,01) m/s; v 23 =(1,255 ± 0,007) m/s; ezekbıl v 2 = (1,30 ± 0,04) m/s; v 31 = (1,34 ± 0,02) m/s; v 32 = (1,384 ± 0,008) m/s; v 33 = (1,37 ± 0,01) m/s; ezekbıl v 3 = (1,36 ± 0,02) m/s. Az örvénysor sebessége: v = (1,33 ± 0,04) m/s.

A frekvenciák átlagos értékei: f 1 = (0,099 ± 0,006) 1/ms; f 2 = (0,098 ± 0,007) 1/ms; f 3 = (0,097 ± 0,005) 1/ms. Ezekbıl az örvénysor frekvenciája: f = (0,098 ± 0,006) 1/ms. A következı ábrákon az örvénysorról készített felvételek láthatók.

A negyedik akadály átmérıje: d 4 = (4,100 ± 0,025) mm. A fenti ábrán az illesztett egyenesek meredekségei: v 1 =(1,56±0,02) m/s; v 2 =(1,50±0,02) m/s; v 3 = (1,40 ± 0,02) m/s. Az örvénysor sebessége: v = (1,49 ± 0,08) m/s. Az alábbi ábráról a frekvencia átlagos értéke: f = (0,071 ± 0,003) 1/ms.

Az ötödik akadály átmérıje: d 5 = (5,100 ± 0,025) mm. Ebben az esetben az illesztett egyenesek meredekségei: v 1 = (1,39 ± 0,02) m/s; v 2 = (1,43 ± 0,02) m/s; v 3 = (1,33±0.02) m/s. A sebesség: v = (1,38 ± 0,05) m/s. Az örvénysor frekvenciája pedig: f = (0,056 ± 0,008) 1/ms.

A következı táblázatban összefoglaltuk a kapott eredményeket. Ezután az akadály átmérıjének függvényében ábrázoltuk a sebességeket, illetve a frekvenciákat. Ez látható a következı két ábrán. d (mm) v (m/s) f (1/ms) 1,200 ± 0,025 1,19 ± 0,03 0,260 ± 0,040 2,200 ± 0,025 1,36 ± 0,02 0,141 ± 0,005 3,050 ± 0,025 1,33 ± 0,04 0,098 ± 0,006 4,100 ± 0,025 1,49 ± 0,08 0,071 ± 0,003 5,100 ± 0,025 1,38 ± 0,05 0,056 ± 0,008

Látható, hogy az akadály átmérıjének változtatása, azaz a Reynolds-szám növelése, az örvénysor sebességét jelentıs mértékben nem változtatta meg. A frekvencia értéke azonban az átmérı növekedésével csökken. Ez az örvénysorokról készített ábrákon is látható. Az akadály átmérıjét növelve egyre nagyobb örvények keletkeztek, és mivel a sebességük jelentısen nem változott, ezért a frekvenciájuk csökkent.