ความหนืดของกลีเซอรีนตามกฎของสโตกส์และสมการลันเดา-ลิฟซิตซ์ที่ทดสอบด้วยการทดลองการสั่นแบบฮาร์มอนิกที่หน่วงต่ำ

บทคัดย่อ

งานวิจัยนี้ศึกษาค่าความหนืดระหว่างแบบจำลองสมการลันเดา-ลิฟซิซ (Landau-Lifshitz) และกฎของสโตกส์ โดยการสั่นแบบฮาร์มอนิกที่หน่วงต่ำโดยเก็บข้อมูลการเคลื่อนที่ของลูกเหล็กแล้วประมวลผลด้วยโปรแกรม tracker เพื่อหาค่าสัมประสิทธิ์ความต้านทาน ()ความถี่เชิงมุมของการสั่น (  ) เปรียบเทียบค่าความหนืดจากเครื่องวัดความหนืดผลการทดลองพบว่าค่า และค่าความหนืดเพิ่มขึ้นตามความเข้มข้นของกลีเซอรีนแต่ค่า  ลดลง ค่าความหนืดจากสมการของลันเดา-ลิฟซิซมีค่าใกล้เคียงกับค่าที่ได้จากเครื่องมือวัดโดยกฎของสโตกส์สามารถใช้สำหรับอธิบายค่าความหนืดในขณะความเร็วคงที่ ซึ่งแตกต่างจากสมการแบบจำลองลันเดา-ลิฟซิซที่มีการพิจารณาผลของวัตถุที่ความเร็วไม่คงที่ เมื่อศึกษาความสัมพันธ์ระหว่างค่า กับค่าความหนืด พบว่ามีแนวโน้มเพิ่มขึ้นตามระยะยืดของสปริง ที่ระยะยืดของสปริงเท่ากับ 2 cm มีการส่ายบนระนาบน้อยที่สุดและมีค่าความหนืดใกล้เคียงกับเครื่องมือวัด แต่ที่กลีเซอรีนความเข้มข้น 70% โดยปริมาตรมีค่าที่แตกต่างเทียบกับเครื่องมืดวัดมากกว่า 70 % โดยหนึ่งในสาเหตุเกิดจากการที่ของเหลวเกาะที่ผิววัตถุส่งผลทำให้มวลโดยรวมของวัตถุมีการเปลี่ยนแปลงส่งผลต่อการคำนวณหาค่าความหนืด จึงได้ข้อสรุปว่าที่ระยะยืดของสปริงเท่ากับ 2 cm และความเข้มข้น 10% 30% และ 50% ที่คำนวณด้วยสมการแบบจำลองลันเดา-ลิฟซิซค่าความหนืดจากการทดลองสอดคล้องกับเครื่องมือวัดซึ่งเหมาะสำหรับการพัฒนาการเรียนการสอนในชั้นเรียน