تحقیق درمورد آزمایشگاه هیدرولیک

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 11

به نام خدا

نام درس: آزمایشگاه هیدرولیک

عنوان آزمایش: تعیین خواص سیالات

نام تهیه کننده: خشایار خدائی تهرانی

نام اعضای گروه: خشایار خدائی تهرانی – محمد امین

سید محمد نیک آئین – مصطفی فضلوی – حمید علینژاد

ساعت کلاس: روز دوشنبه 15/9 – 30/7

تاریخ آزمایش: 21/1/85

مقدمه: (بخش اول)

هدف آزمایش شماره 1 در بخش اول به دست آوردن وزن مخصوص سیالات و ارائه شیوه ای است که به کمک آن بتوان وزن مخصوص هر سیالی را به دست آورد.

ابتدا لازم است چند تعریف اساسی ارائه شود و بعد ادامه مطالب پی گیری گردد

جرم مخصوص: جرم مخصوص در واقع جرم واحد حجم است و برای یافتن آن در یک نقطه باید یعنی جرم اطراف آن نقطه را بر ، حجم آن تقسیم کرده و حجم را به سمت نقطه مورد نظر میل دهیم.

( مقداری است که اندازه آن در مقایسه با فاصله مولکول ها بزرگ است)

وزن مخصوص: مقدار وزن واحد حجم سیال است.

(این کمیت به شتاب ثقل زمین وابسته است).

حجم مخصوص: حجم مخصوص برابر حجم واحد جرم سیال است و در واقع عکس چگالی سیال است.

چگالی مخصوص: نسبت وزن مخصوص یک ماده به وزن مخصوص آب چگالی مخصوص آن ماده می باشد.

حال رابطه اساسی که در این آزمایش از آن استفاده می گردد و در آن از مفهوم چگالی مخصوص استفاده شده است در زیر ارائه و اثبات می گردد.

فرض کنیم که یک لوله که پائین آن بسته است و قطر یکنواختی دارد در داخل آب قرار داده شود در این صورت در مورد آن رابطه زیر برقرار است.

(1)

که در این رابطه W: وزن لوله ، : وزن مخصوص آب.

:A مساحت مقطع خارجی لوله، Lw طولی که لوله در آب فرو می رود.

(رابطه بالا با توجه به قانون ارشمیدس به دست آمده است).

حال اگر همان لوله را در داخل سیال دیگر قرار دهیم به همان شیوه خواهیم داشت:

(2)

Lc : طولی که لوله در سیال مورد نظر فرو می رود.

: وزن مخصوص سیال.

حال از رابطه (1) و (2) استفاده می کنیم:

(3)

اگر باشد : نتیجه می گیریم

در نتیجه رابطه (3) به صورت زیر در می آید:

با توجه به این رابطه می توان توسط هیدرومتر وزن مخصوص سیال مورد نظر را به دست آورد.

برای استفاده از رابطه بالا چون قطر هیدرومتر متغیر است باید آن را به یک قطر یکنواخت معادل تبدیل کرد و Lw و L1 را با توجه به آن به دست آورد.

موارد بالا ما را یاری می دهد که وزن مخصوص سیالات را به دست آوریم همان گونه که می دانیم وزن مخصوص یکی از مهمترین خواص سیالات است و در اکثر محاسبات برای تعیین فشار سیالات و غیره به کار می آید و اطلاع از مقدار آن برای کار کردن با سیالات ضروری است.

تحقیق درمورد آزمایشگاه فیزیک سیالات 73 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 90

1. نیروهای وارد بر یک جسم غوطه‌ور در مایع ساکن 19/12/86

هدف آزمایش : هدف این آزمایش بررسی فرمول‌های مربوط به نیروهای وارد بر یک سطح غوطه‌ور در یک سیال ساکن و تعیین مرکز فشار آن .

تئوری آزمایش :در این قسمت به بررسی نیروهای وارد بر سطوح مسطح در دو حالت افقی و شیب دار می پردازیم:

1.سطوح افقی : بر روی یک صفحه مسطح که بطور افقی درون یک سیال ساکن قرار دارد ، فشار ثابتی اعمال می‌شود . مقدار نیروی وارد بر یک وجه آن برابر خواهد بود با :

نیروهای عامل به‌ طور موازی بر روی سطح وارد می‌شوند . در نتیجه جمع عددی تمامی آنها مساوی نیروی برآیند خواهد بود . اگر مثبت باشد جهت این نیروها به طرف سطح و عمود به آن می‌باشد . برای تعیین خط اثر این نیروی برآیند ، یعنی نقطه‌ای داخل سطح که گشتاور نیروهای گسترده حول هر محوری که از این نقطه می‌گذرد مساوی صفر باشد ، می‌توان محورهای اختیاری را انتخاب کرد . بنابراین چون گشتاور نیروی برآیند باید مساوی گشتاورهای نیروهای گسترده حول هر محور ( مثلا محور ) باشد ، خواهیم داشت :

که در آن فاصله نیروی برآیند تا محور می‌باشد . چون مقدار ثابتی است . داریم :

که در این رابطه فاصله مرکز ثقل تا محور می‌باشد . بنابراین برای یک سطح افقی که تحت فشار سیال ساکن قرار گرفته باشد،بردار برآیند از مرکز ثقل عبور می‌کند .

2.سطوح شیب‌دار : در ( شکل - 1 ) صفحة مسطحی به وسیله تصویرش به صورت نمایش داده شده است .

زاویة این صفحه با سطح افقی است .

تقاطع سطح شیبدار با سطح آزاد مایع را محور در نظر می‌گیریم و محور را مطابق شکل از مبداء بر روی سطح آزاد اختیار می‌کنیم . بنابراین صفحه را می‌توان یک سطح شیبدار اختیاری تصور کرد . هدف پیدا کردن مقدار ،‌ جهت و خط اثر نیروی برآیند وارد از سیال به یک طرف این سطح می‌باشد .

/

شکل 1

برای این کار نوار نازکی به ضخامت و مساحت از این سطح در نظر می‌گیریم . مقدار نیروی که از طرف سیال بر روی سطح مساوی با خواهد بود ، وارد می‌شود که عبارتست از :

(1)

چون تمام نیروهای عامل موازی هستند انتگرال روی سطح مساوی خواهد بود . این همان نیرویی است که به یک طرف سطح وارد می‌شود :

(2)

با توجه به ( شکل 1 ) و فشار در مرکز ثقل سطح است . به بیان دیگر مقدار نیروی وارده بر یک طرف صفحه‌ای که در داخل سیالی فرو رفته است ، برابر است با حاصلضرب مساحت فشار وارد بر مرکز ثقل صفحه می‌باشد . باید دقت شود که در این روش وجود سطح آزاد ضروری نمی‌باشد .

برای محاسبة فشار در مرکز ثقل هر روشی می‌توان استفاده کرد . مثبت به این معناست که نیرو در جهتی است که بر صفحه فشاری وارد می‌شود . چون کلیه نیروهای وارد عمود بر صفحه می‌باشند ، خط اثر نیروی برآیند نیز عمود بر صفحه است . اگر تمام سطح صفحه‌ای در داخل یک مایع ساکن فرو برده شود ، مقدار نیروی برآیند با چرخش صفحه حول هر محوری که از مرکز ثقل آن می‌گذرد تغییر نخواهد کرد .

مرکز فشار : خط اثر نیروی برآیند ( شکل - 1 ) از نقاط به مختصات عبور می‌کند . این نقطه را مرکز فشار می‌گویند . مرکز فشار یک صفحه شیبدار بر خلاف یک صفحة افقی در مرکز ثقل آن نمی‌باشد . برای یافتن مرکز فشار باید گشتاور‌های حاصل از نیروهای برآیند را که و می‌باشد ، با گشتاورهای نیروهای گسترده حول محور و مساوی قرار داد .

(3)

(4)

در معادله (3)‌ مساحت جزء در نظر گرفته شده مساوی است و با آنچه که در ( شکل - 1 ) دیدیم مساوی نمی‌باشد . با توجه به روابط فوق مقادیر و ( مختصات مرکز فشار ) به ترتیب برابر است با :

(5)

(6)

در بسیاری از کاربردها برای استفاده از معادلات (5) و (6) می‌توان از روش انتگرال ترسیمی استفاده کرد . برای سطوح ساده معادلات به شکل کلی‌تر زیر نوشته می‌شوند :

(7)

(8)

هنگامی که یکی از محورهای و یا محور تقارن صفحه باشد ، حذف می‌شود . و مرکز فشار بر روی منطبق خواهد بود . چون می‌تواند مثبت و یا منفی باشد مرکز فشار می‌توان در هریک از طرفین خط واقع شود . برای تعیین مقدار می‌توان از معادلات (2)‌و(6)‌ استفاده کرد . بنابراین خواهیم داشت :

(9)

بنابر قضیه محورهای موازی که در آن گشتاور دوم سطح حول محور افقی ماربر مرکز ثقل آن می‌باشد با حذف از معادله (9) خواهیم داشت :

تحقیق درمورد آزمایشگاه فیزیک 73 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 90

1. نیروهای وارد بر یک جسم غوطه‌ور در مایع ساکن 19/12/86

هدف آزمایش : هدف این آزمایش بررسی فرمول‌های مربوط به نیروهای وارد بر یک سطح غوطه‌ور در یک سیال ساکن و تعیین مرکز فشار آن .

تئوری آزمایش :در این قسمت به بررسی نیروهای وارد بر سطوح مسطح در دو حالت افقی و شیب دار می پردازیم:

1.سطوح افقی : بر روی یک صفحه مسطح که بطور افقی درون یک سیال ساکن قرار دارد ، فشار ثابتی اعمال می‌شود . مقدار نیروی وارد بر یک وجه آن برابر خواهد بود با :

نیروهای عامل به‌ طور موازی بر روی سطح وارد می‌شوند . در نتیجه جمع عددی تمامی آنها مساوی نیروی برآیند خواهد بود . اگر مثبت باشد جهت این نیروها به طرف سطح و عمود به آن می‌باشد . برای تعیین خط اثر این نیروی برآیند ، یعنی نقطه‌ای داخل سطح که گشتاور نیروهای گسترده حول هر محوری که از این نقطه می‌گذرد مساوی صفر باشد ، می‌توان محورهای اختیاری را انتخاب کرد . بنابراین چون گشتاور نیروی برآیند باید مساوی گشتاورهای نیروهای گسترده حول هر محور ( مثلا محور ) باشد ، خواهیم داشت :

که در آن فاصله نیروی برآیند تا محور می‌باشد . چون مقدار ثابتی است . داریم :

که در این رابطه فاصله مرکز ثقل تا محور می‌باشد . بنابراین برای یک سطح افقی که تحت فشار سیال ساکن قرار گرفته باشد،بردار برآیند از مرکز ثقل عبور می‌کند .

2.سطوح شیب‌دار : در ( شکل - 1 ) صفحة مسطحی به وسیله تصویرش به صورت نمایش داده شده است .

زاویة این صفحه با سطح افقی است .

تقاطع سطح شیبدار با سطح آزاد مایع را محور در نظر می‌گیریم و محور را مطابق شکل از مبداء بر روی سطح آزاد اختیار می‌کنیم . بنابراین صفحه را می‌توان یک سطح شیبدار اختیاری تصور کرد . هدف پیدا کردن مقدار ،‌ جهت و خط اثر نیروی برآیند وارد از سیال به یک طرف این سطح می‌باشد .

/

شکل 1

برای این کار نوار نازکی به ضخامت و مساحت از این سطح در نظر می‌گیریم . مقدار نیروی که از طرف سیال بر روی سطح مساوی با خواهد بود ، وارد می‌شود که عبارتست از :

(1)

چون تمام نیروهای عامل موازی هستند انتگرال روی سطح مساوی خواهد بود . این همان نیرویی است که به یک طرف سطح وارد می‌شود :

(2)

با توجه به ( شکل 1 ) و فشار در مرکز ثقل سطح است . به بیان دیگر مقدار نیروی وارده بر یک طرف صفحه‌ای که در داخل سیالی فرو رفته است ، برابر است با حاصلضرب مساحت فشار وارد بر مرکز ثقل صفحه می‌باشد . باید دقت شود که در این روش وجود سطح آزاد ضروری نمی‌باشد .

برای محاسبة فشار در مرکز ثقل هر روشی می‌توان استفاده کرد . مثبت به این معناست که نیرو در جهتی است که بر صفحه فشاری وارد می‌شود . چون کلیه نیروهای وارد عمود بر صفحه می‌باشند ، خط اثر نیروی برآیند نیز عمود بر صفحه است . اگر تمام سطح صفحه‌ای در داخل یک مایع ساکن فرو برده شود ، مقدار نیروی برآیند با چرخش صفحه حول هر محوری که از مرکز ثقل آن می‌گذرد تغییر نخواهد کرد .

مرکز فشار : خط اثر نیروی برآیند ( شکل - 1 ) از نقاط به مختصات عبور می‌کند . این نقطه را مرکز فشار می‌گویند . مرکز فشار یک صفحه شیبدار بر خلاف یک صفحة افقی در مرکز ثقل آن نمی‌باشد . برای یافتن مرکز فشار باید گشتاور‌های حاصل از نیروهای برآیند را که و می‌باشد ، با گشتاورهای نیروهای گسترده حول محور و مساوی قرار داد .

(3)

(4)

در معادله (3)‌ مساحت جزء در نظر گرفته شده مساوی است و با آنچه که در ( شکل - 1 ) دیدیم مساوی نمی‌باشد . با توجه به روابط فوق مقادیر و ( مختصات مرکز فشار ) به ترتیب برابر است با :

(5)

(6)

در بسیاری از کاربردها برای استفاده از معادلات (5) و (6) می‌توان از روش انتگرال ترسیمی استفاده کرد . برای سطوح ساده معادلات به شکل کلی‌تر زیر نوشته می‌شوند :

(7)

(8)

هنگامی که یکی از محورهای و یا محور تقارن صفحه باشد ، حذف می‌شود . و مرکز فشار بر روی منطبق خواهد بود . چون می‌تواند مثبت و یا منفی باشد مرکز فشار می‌توان در هریک از طرفین خط واقع شود . برای تعیین مقدار می‌توان از معادلات (2)‌و(6)‌ استفاده کرد . بنابراین خواهیم داشت :

(9)

بنابر قضیه محورهای موازی که در آن گشتاور دوم سطح حول محور افقی ماربر مرکز ثقل آن می‌باشد با حذف از معادله (9) خواهیم داشت :

تحقیق در مورد آزمایشگاه هیدرولیک

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 11

به نام خدا

نام درس: آزمایشگاه هیدرولیک

عنوان آزمایش: تعیین خواص سیالات

نام تهیه کننده: خشایار خدائی تهرانی

نام اعضای گروه: خشایار خدائی تهرانی – محمد امین

سید محمد نیک آئین – مصطفی فضلوی – حمید علینژاد

ساعت کلاس: روز دوشنبه 15/9 – 30/7

تاریخ آزمایش: 21/1/85

مقدمه: (بخش اول)

هدف آزمایش شماره 1 در بخش اول به دست آوردن وزن مخصوص سیالات و ارائه شیوه ای است که به کمک آن بتوان وزن مخصوص هر سیالی را به دست آورد.

ابتدا لازم است چند تعریف اساسی ارائه شود و بعد ادامه مطالب پی گیری گردد

جرم مخصوص: جرم مخصوص در واقع جرم واحد حجم است و برای یافتن آن در یک نقطه باید یعنی جرم اطراف آن نقطه را بر ، حجم آن تقسیم کرده و حجم را به سمت نقطه مورد نظر میل دهیم.

( مقداری است که اندازه آن در مقایسه با فاصله مولکول ها بزرگ است)

وزن مخصوص: مقدار وزن واحد حجم سیال است.

(این کمیت به شتاب ثقل زمین وابسته است).

حجم مخصوص: حجم مخصوص برابر حجم واحد جرم سیال است و در واقع عکس چگالی سیال است.

چگالی مخصوص: نسبت وزن مخصوص یک ماده به وزن مخصوص آب چگالی مخصوص آن ماده می باشد.

حال رابطه اساسی که در این آزمایش از آن استفاده می گردد و در آن از مفهوم چگالی مخصوص استفاده شده است در زیر ارائه و اثبات می گردد.

فرض کنیم که یک لوله که پائین آن بسته است و قطر یکنواختی دارد در داخل آب قرار داده شود در این صورت در مورد آن رابطه زیر برقرار است.

(1)

که در این رابطه W: وزن لوله ، : وزن مخصوص آب.

:A مساحت مقطع خارجی لوله، Lw طولی که لوله در آب فرو می رود.

(رابطه بالا با توجه به قانون ارشمیدس به دست آمده است).

حال اگر همان لوله را در داخل سیال دیگر قرار دهیم به همان شیوه خواهیم داشت:

(2)

Lc : طولی که لوله در سیال مورد نظر فرو می رود.

: وزن مخصوص سیال.

حال از رابطه (1) و (2) استفاده می کنیم:

(3)

اگر باشد : نتیجه می گیریم

در نتیجه رابطه (3) به صورت زیر در می آید:

با توجه به این رابطه می توان توسط هیدرومتر وزن مخصوص سیال مورد نظر را به دست آورد.

برای استفاده از رابطه بالا چون قطر هیدرومتر متغیر است باید آن را به یک قطر یکنواخت معادل تبدیل کرد و Lw و L1 را با توجه به آن به دست آورد.

موارد بالا ما را یاری می دهد که وزن مخصوص سیالات را به دست آوریم همان گونه که می دانیم وزن مخصوص یکی از مهمترین خواص سیالات است و در اکثر محاسبات برای تعیین فشار سیالات و غیره به کار می آید و اطلاع از مقدار آن برای کار کردن با سیالات ضروری است.

تحقیق در مورد آزمایشگاه فیزیک 33 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 34

آزمایش1 :

18/7/86 ساعت: 15:30-14

نام گروه آزمایش: گروه 1؛ مهدی سلیمانی، محمد زراعتکار، نادر جمشیدی، ولی ا... باغچقی.

موضوع آزمایش: آشنایی با کولیس و ریزسنج.

وسایل و مواد آزمایش: کولیس، ریزسنج، قطعه ای برای اندازه گیری.

تئوری آزمایش:

شرح ساختمان کولیس: کولیس از دو قسمت ثابت و متحرک تشکیل شده است که قسمت ثابت آن یک خط کش مدرج منتهی به فک ثابت است و قسمت متحرک شامل کشویی است که خک متحرک و همچنین و ورنیه روی آن قرار دارد. برای کم کردن لقی و همچنین محکم کردن خک متحرک در محل دلخواه از ضامنی که روی کشو نصب شده است استفاده می گردد. در بعضی از کولیس ها جهت ثابت کردن خک متحرک از یک پیچ محکم کننده استفاده می کنند. در پاره ای از کولیس به قسمت متحرک، زبانه ای جهت اندازه گیری عمق، متصل شده است.

ورینه: تقسیمات روی کشوی کولیس را ورینه می گویند.

به وسیله ورینه امکان خواندن کسری از تقسیمات اصلی خط کش امکان پذیر می گردد بدیهی است که دقت وسایل اندازه گیری مجهز به ورینه رابطه مستقیم با نحوه تقسیم بندی ورینه آنها دارد.

بعنوان مثال ورینه میلی متر در این نوع ورینه ها فاصله 9 میلی متر از تقسیمات اصلی خط کش را به 10 قسمت مساوی تقسیم نموده اند. در نتیجه فاصله هر یک از تقسیمات ورینه به اندازه 9/0 میلیمتر خواهد بود و اختلاف هر یک از تقسیمات خط کش با تقسیمات ورینه که همان دقت کولیس است به اندازه 1/0 میلی متر می باشد.

در کولیس های جدید با دقت 1/0 میلی متر، برای کاهش خطای دید بجای 9 میلی متر، 19 میلی متر را روی ورینه به 10 قسمت مساوی تقسیم کرده اند. در نتیجه فاصله هر یک از تقسیمات ورینه به اندازه 9/1 میلی متر بوده و اختلاف 2 میلی متر از تقسیمات اصلی خط کش با هر یک از تقسیمات ورینه میلی متر خواهد بود.

ریزسنج: وسیله ای است جهت اندازه گیری ضخامت های نسبتا کم مثل ضخامت یک ورق. این وسیله از دقت زیادی نسبت به کولیس برخوردار است و از دو قسمت مدرج تشکیل شده است که یکی استوانه مدرج (کلاهک) و به 50 قسمت مساوی تقسیم شده است و روی بدنه (محور) اصلی که جغجقه بر روی آن سوار است و به صورت دوار می چرخد.

داده ها و اطلاعات آزمایش

این‌آزمایش در دو مرحله اندازه گیری صورت گرفت که در جدول زیر ثبت گردیده‌است.

وسیله ای مورد اندازه گیری

کولیس 1/0

ریزسنج01/0

نفر اول

نفر دوم

نفر اول

نفر دوم

میخ سوزنی

-

-

97/5 mm

97/5 mm

ورق کاغذ

-

-

08/0 mm

08/0 mm

تلق

-

-

14/0 mm

14/0 mm

قطر میله مسی

9/5 mm

9/5 mm

97/5 mm

97/5 mm

قطر میله فولادی

8/5 mm

8/5 mm

82/5 mm

82/5 mm

قطر میله باریک گیره

8/3 mm

7/3 mm

88/3 mm

88/3 mm

قطر خارجی لوله آزمایش

16 mm

16 mm

08/16 mm

08/16 mm

قطر داخلی لوله آزمایش

8/13 mm

8/13 mm

-

-

قطر داخلی پیچ گیره

6/10 mm

6/10 mm

-

-

عمق گیره

6/16 mm

6/16 mm

-

-

شرح آزمایش:

برای اندازه گیری با کولیس ابتدا دهانه ی آن را بیش از اندازه لازم باز کرده و سپس خک ثابت را به یک ضلع قطعه مورد نظر تکیه می دهیم. حال خک متحرک را به آرامی به ضلع دیگر قطعه کار نزدیک می کنیم و اندازه آن را می خوانیم.

برای اندازه گیری با ریز سنج نیز به همین ترتیب عمل کرده، با این تفاوت که در ریزسنج برای حرکت دادن خک متحرک جغجقه را می چرخانیم.

برای خواندن اعداد اندازه به این ترتیب عمل می شود که اگر صفر ورینه در مقابل یکی از تقسیمات اصلی خط کش قرار گیرد، اندازه خوانده شده از خط کش اصلی، که در مقابل صفر یا جغجقه قرار دارد عددی صحیح بوده ونیاز به خواندن ورینه وجود ندارد و چنانچه صفر در مابین اعداد اصلی قرار گرفت، بایستی برای تعیین اندازه صحیح عدد اصلی خوانده و سپس خطی از تقسیمات ورینه و یا جغجقه را که در امتداد خطوط اصلی قرار دارد را مشخص کرده و در دقت وسیله اندازه گیری ضرب می کنیم و با عدد خوانده شده قبلی جمع می کنیم. بدین ترتیب اندازه صحیح بدست می آید.

نکته: در اندازه گیری با کولیس باید از قسمت نوک خک های کولیس که تراش مشخص شده است اندازه گرفت تا با خطا مواجه نشویم.

نتیجه آزمایش:

وسیله هایی مانند کولیس و ریزسنج از دقت خوبی برخوردارند، از کولیس می توان برای اندازه گیری قطعات تا حدود cm 20 استفاده کرد و ریزسنج برای ورقه های نازک بیشتر کاربرد دارد. از ریزسنج می توان در کارهای ظریف استفاده کرد و از کولیس برای قطعات مدلسازی و ریخته گری ماشین آلات و .... استفاده می شود. کولیس وسیله اندازه گیری تقریبا کامل است که از آن برای اندازه گیری عمق، طول و قطر داخلی اجسام استفاده می شود و دامنه کاربرد آن نسبت به ریزسنج بیشتر است.

نظر دانشجویان: