對漏斗與球的實(shí)驗(yàn)機(jī)理進(jìn)行了理論分析,并通過實(shí)驗(yàn)探討了影響該現(xiàn)象的相關(guān)參數(shù)。通過向漏斗中吹氣,一個(gè)輕質(zhì)小球(如乒乓球)可以被拾起的概率受空氣流量(空氣流速、漏斗開口口徑)、漏斗開口角度、乒乓球質(zhì)量的影響�？諝饬髁吭酱�、漏斗的開口角度越小,乒乓球的質(zhì)量越小,氣流能夠"托起"的概率就越大。

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【部分圖文】：

圖1漏斗剖面圖

此次實(shí)驗(yàn)在常溫(T=25℃)、常壓下(p=1.01×105Pa)進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)過程中氣流可視為理想氣流。實(shí)驗(yàn)漏斗剖面圖如圖1所示。我們考慮到空氣黏度比較小，且空氣相對于正常流動(dòng)時(shí)體積變化可忽略，因此可視為理想流體。

圖2漏斗與乒乓球平面圖

設(shè)漏斗小口頸部半徑為r1，漏斗的開口角度為α，漏斗的深度為h。當(dāng)乒乓球懸浮在倒放的漏斗中時(shí)，空氣速度、漏斗的開口角度以及乒乓球半徑關(guān)系，如圖2所示。當(dāng)氣流從漏斗頸口吹入后，則氣流將沿著漏斗壁向下流出，圖中箭頭的方向大致為氣流在漏斗平面內(nèi)的運(yùn)動(dòng)方向。實(shí)驗(yàn)將氣流流過的面積近似認(rèn)為流體....

圖1各種小球在A漏斗中的概率情況

實(shí)驗(yàn)時(shí)將漏斗開口向下豎直固定，空氣流速由風(fēng)速儀讀出，空氣流速調(diào)好之后，將乒乓球放入漏斗底部進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，如果乒乓球能夠在一分鐘之內(nèi)不下落，視為實(shí)驗(yàn)成功。分別對4種質(zhì)量乒乓球在不同氣流速度和不同的漏斗開口角度情況下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，對每種條件重復(fù)12次操作，統(tǒng)計(jì)乒乓球保持懸浮狀態(tài)的成功概率p。....

圖2各種小球在B漏斗中的概率情況

由圖2可知，當(dāng)漏斗的開口角度一定、乒乓球質(zhì)量一定時(shí)，隨著紗布層數(shù)的增加(空氣流量的減小)，乒乓球被吸起來的概率越小，同樣，在漏斗開口角度一定、空氣流量一定時(shí)，隨著乒乓球質(zhì)量的減小，乒乓球被吸起來的概率越高。由表3、表4可知，當(dāng)空氣流量一定、乒乓球質(zhì)量一定時(shí)，乒乓球在漏斗C中的懸浮....

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