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5落球法丈量液体粘滞系数

类别:行业新闻   来源:火狐体育nba在线观看    发布时间:2024-12-30 05:10:47  浏览:1

  1) 调整底盘水平,在仪器横梁中心部位放重锤部件,调理底盘旋钮,使重锤对准底盘的中心圆点。

  2) 将试验架上的两激光器接通电源,并进行调理,使其赤色激光束平行对准锤线) 回收重锤部件,将盛有待测液体的量筒放置到试验架底盘中心,并在试验中坚持方位不变。

  提示:斯托克斯规律建立的条件是球体是在无限深广的液体中下降,而试验选用的有限的油柱,故应进行批改。

  提示:激光束假如不通过玻璃圆筒的中心轴,小球下落时就不会阻挠激光束,激光计时器就得不到发动信号而不能计时。

  在工业生产和科学研究中(如流体的传输、液压传动、机器光滑、船只制作、化学原料及医学等方面)常常有必要了解到液体的粘滞系数。测定液体粘滞系数的办法有多种,落球法(也称斯托克斯Stokes法)是最基本的一种。它是使用液体对固体的摩擦阻力来确认粘滞系数的,可用来丈量粘滞系数较大的液体。

  5) 将小球放入钢球导管,看其能否阻挠光线,如不能,则恰当调整激光器方位。

  4.将小球放入钢球导管,当小球落下,阻挠上面的赤色激光束,秒表开端记时,到小球落到阻挠下面的赤色激光束时,中止记时,读出下落时刻,重复6次。

  因为圆球最终是以匀速下落,所以可在圆筒外做两个符号线A、B,其间隔L可用直尺测出,当用秒表测出圆球通过L的时刻t后,就有V0=L/t,由此试验公式可改写为:

  由公式可知ρ0、d、L、D均为静态丈量,这些量中最要害的则是圆球直径的丈量。

  t的丈量为动态丈量,其要害点在于圆球下落通过上符号线A今后,有必要是匀速运动。若不是,则需将A线下移。

  VM-1落球法粘滞系数测定仪、小钢球、甘油、玻璃量筒,卷尺、千分尺、游标卡尺、螺旋测微器、液体密度计、激光光电记时仪、温度计,镊子,天平。

  如图1,当金属小球在粘性液体中下落时,它遭到三个铅直方向的力:小球的重力 、液体效果于小球的浮力 (V为小球体积, 为液体密度)和粘滞阻力F(其方向与小球运动方向相反)。假如液体无限深广,在小球下落速度 较小的情况下,有:

  此式即为落球法测粘滞系数的试验公式。式中:D为圆筒直径,K为批改系数一般取2.4(源自文库有取2.1)。

  首要丈量用圆筒应尽量的粗一些、长一些,尽量使圆球沿圆筒的中心轴线下落;其次,为了不发生旋涡,圆球的收尾速度不能太大;因而,圆球的直径应该小些。

  主要依据斯托克斯规律,即半径为r的圆球,以速度v在粘滞系数为η的液体中运动时,圆球所受液体的粘滞阻力巨细为:

  圆球在液体中下落时,遭到重力、浮力和粘滞阻力的效果,由斯托克斯规律知粘滞阻力与圆球的下落速度成正比,当粘滞阻力与液体的浮力之和等于重力时,圆球所受合外力为零,圆球尔后将以收尾速度匀速下落。由此得到:

  式中:ρ为圆球密度,ρ0为液体密度,d为圆球直径,v0为圆球的收尾速度。

  明显不能使用上式进行试验。因为试验中不足以满意公式中液体为无限广延的条件。

  试验中,圆球是在半径为R的圆筒内运动,假如只考虑筒壁对圆球运动的影响,则应将斯托克斯规律批改为:

  当液体安稳活动时,流速不同的各流层之间所发生的层面切线方向的效果力即为粘滞力(或称内摩擦力)。其巨细与流层的面积成正比,与速度的梯度成正比,即:

  4.再次阅览讲义,提出自己的疑问或或许的其他试验计划,如下落时刻还有其他办法丈量吗等;

  5.进一步了解并把握某些丈量用具的用法(如游标卡尺、螺旋测微计、秒表等)。

  上式称为斯托克斯公式,式中 为液体的粘滞系数,单位是 , 为小球的半径。

  5)球体运动很慢,故运动时所遇的阻力系由媒质的粘滞性所造成的,而不是因球体运动所面向前行的媒质的惯性所发生。

  小球开端下落时,因为速度尚小,所以阻力不大,可是跟着下落速度的增大,阻力也随之增大。最终,三个力到达平衡,即:

  其间 为小球资料的密度, 为小球匀速下落的间隔, 为小球下落 间隔所用的时刻。

  试验时,待测液体盛于容器中,故不可以满意无限深广的条件,试验证明上式应该进行批改。丈量表达式为:

  4)本试验中不少的同学每次丈量的时刻彻底相同,由此你可以对电子计时仪器提出什么要求?

  提示:让小球靠近液面下落,丈量其通过丈量区域必定间隔的时刻,然后再将小球液面上面必定高度处下落,丈量通过相同间隔的时刻,若两次时刻相同,则可判别小球在作匀速运动。

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