Други пројектни задатак за ученике другог разреда - Драгоцене капи информација
Драгоцене капи информација
Вискозност крви је важан показатељ здравственог стања сваке особе.
Повећана вискозност може неповољно утицати на стање нашег срца, плућа и свих осталих унутрашњих органа.
Вискозност
се може сматрати трењем унутар течности односно мера отпора течности протоку. Ако, на пример, покушате да
возите бицикл са укљученим ручним кочницама (форма трења), тешко ћете покретати
бицикл. Отпор кретању је висок. Исто
тако, у високо вискозним течностима (оне са великим унутрашњим трењем), отпор
протоку је висок.
Вискозност је веома важна карактеристика
течности коју
научници, инжењери, па чак и лекари често покушавају да измере и промене. Тешко
је, на пример, транспортовати високо вискозну сирову нафту преко цевовода на
мору, тако да научници и инжењери користе различите методе како би покушали да
смање отпор нафте при протоку кроз цевоводе. Исто тако, у медицини, лекари
покушавају да одрже вискозност
крви у тачно
одређеном опсегу. Ако је крв превише вискозна, пацијент може развити
крвне угрушке. Међутим, ако је крв недовољно вискозна, онда је пацијент у опасности од модрица
или крварења.
Једна од најстаријих метода за мерење вискозности је метода
испуштене сфере - стаклени кликер
или сфера од неког другог материјала се спусти у посуду са течности. Ако је течност
веома вискозна (замислите хладан мед), биће потребно доста времена да кликер падне на дно. За кретање кликера кроз мање вискозну течност (попут воде) требаће много мање
времена.
Знајући време које је било потребно сфери да прође кроз стуб течности, висину стуба, густину сфере и густину течности, можете израчунати вискозност течности помоћу једначине:
·
η вискозност течности (Ns/m2)
·
Δρ разлика у густинама сфере и
средине (kg/m3)
·
g гравитационо убрзање 9.81 (m/s2)
·
r полупречник
сфере (m)
·
v брзина
(m/s)
Материјал
Високе чаше за пиће или стаклене тегле са равним странама,
једнаке величине (4),
посуде за чување течности између тестова, маркер, растворљив у води (1), лењир, стаклени кликери једнаке величине (5), штоперица, градуисани цилиндар,
величине најмање 1000 ml (1); Течности за тестирање (4). Ево неких предложених течности: кукурузни
сируп, уље, глицерин, меласа, мед, течни сапун...
Експериментални поступак
Припрема мерног цилиндра
Напуните градуисани цилиндар једном од течности до нивоа 5 cm испод врха цилиндра, као што је приказано на слици 2. Измерите најмање 2 cm испод површине течности (као што је приказано на слици 2) и означите почетну линију на градуисаном цилиндру маркером. Почетна линија мора бити нижа од површине течности како би ваш кликер достигао константну брзину пре него што почнете да мерите.
Измерите од дна мерног цилиндра, отприлике 5 cm, и означите
завршну линију на градуисаном
цилиндру маркером. Друга
линија не треба да буде
на дну цилиндра.
Измерите растојање између почетне и завршне тачке. Запишите ову удаљеност у своју лабораторијску свеску. Ово је растојање које ћете користити за израчунавање брзине кликера. Измерите време потребно кликеру да пређе ово растојање. Поновите поступак још четири пута. Запишите добијене вредности у табелу 2.
Просечна брзина је једнака пређеној удаљености, подељеној са
временом које је било потребно за прелазак те удаљености.
Поновите експеримент за сваку од преосталих тест течности. Пре него пређете на мерење са другом течности оперите ваш прибор.
|
Узорак течности |
t1 (s) |
t2 (s) |
t3 (s) |
t4 (s) |
t5 (s) |
tsr (s) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Чишћење
Ставите цедиљку преко посуде или посуде коју можете да користите за привремено складиштење течности (ово ће вам омогућити да користите исту течност више пута ако је потребно).Полако сипајте садржај мерног цилиндра (течност и куглице) у цедиљку.Узмите куглице из цедиљке и оперите их као и градуисани цилиндар.
Замолите одраслу особу за помоћ у чишћењу и одлагању
течности ако је потребно.
Анализа података
Израчунајте средњу вредност за пет измерених временских интервала за сваку
течност и унесите га у своју табелу са подацима.
Израчунајте просечну брзину за сваку течност тако што ћете
поделити растојање између
две ознаке на цилиндру (које сте претходно измерили) са просечним временом
које је било потребно да се пређе то растојање. Запишите свој прорачун у другу
табелу, табела 3.
Израчунајте Δρ, разлику у густини између куглице и сваке
течности,
Густину сваке течности одредите тако што ћете
извршити потребна мерења. Густина је једнака количнику масе и запремине, ρ=m/V,
тако да морате да измерите масу и запремину одређене количине течности. Можете
користити свој мерни цилиндар за мерење запремине и кухињску вагу за мерење
масе (обавезно одузмите масу празног мерног цилиндра да бисте добили масу саме
течности). Обавезно конвертујте у праве јединице (kg/m3).
Измерите
пречник куглице лењиром, а затим израчунајте полупречник. Забележите
радијус ваших кликера.
Израчунајте вискозитет сваке течности користећи једначину 1.
Запишите прорачуне у своју табелу са подацима.
Нацртајте график тако што ћете вискозност сваке течности нанети на x-осу а израчунату просечну брзину на y-оси. Да ли је зависност између вискозности и брзине инверзна или директна?
Teчност | Брзина v (m/s) | Δρ (kg/m3) | Вискозност (kg/ms) |
| | | |
| | | |
| |
| |
| | | |
Задатак
2
Да бисте утврдили како зачепљени крвни судови утичу на притисак, изведите оглед. Измерите притисак у струјној цеви на различитим попречним пресецима. За извођење овог
задатка погледајте упутство које је дато у видеу на следећем линку:
https://www.youtube.com/watch?v=Zpux9MvvDmw
Поновите поступак за различите протоке течности. Проток ћете регулисати помоћу славине. Извршите укупно пет мерења. На једном графику представите свих пет мерења тако што ћете на x осу нанети површину попречног пресека (коју ћете израчунати) а на y осу притисак (обрати пажњу на јединице мере).
За одређивање притиска користи једначину:
p =
po + ρ g
h
po
атмосферски притисак (Pa)
ρ густина течности
(kg/m3)
h
висина стуба течности у цевчици (m)
На
основу својих истраживања одговори на постављена питања:
Ø Применом једначине континуитета и Бернулијеве једначине анализирати дејство притиска крви на анеуризму (истражи шта је анеуризма). Шта си закључио? (искористи закључке из задатка 2)
Ø Зашто долази до повећане вискозности крви? Шта могу бити последице?
Ø Која је разлика између ламинарног и турбулентног протицања крви кроз крвне судове? Како то делује на организам?
Коментари
Постави коментар