影響落球法測(cè)量液體黏滯系數(shù)的因素有很多,在實(shí)際操作中往往會(huì)存在誤差較大的情況。本文從誤差的角度,分析各測(cè)量物理量對(duì)測(cè)量結(jié)果的誤差大小,并從斯托克斯定律的適應(yīng)條件出發(fā),研究了無(wú)限廣延條件和雷諾數(shù)Re對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響,從而為實(shí)驗(yàn)測(cè)量方案的設(shè)計(jì)提供了依據(jù)。 

【文章來(lái)源】：大學(xué)物理實(shí)驗(yàn). 2020,33(05)

【文章頁(yè)數(shù)】：4 頁(yè)

【部分圖文】：

小球受力

從圖2 a)中可以看出,小球下落的速度盡管是一直增大的,但是只是在從靜止下落的起始階段速度變化比較大,時(shí)長(zhǎng)大約0.01 s左右,在此之后的時(shí)間內(nèi)速度變化幅值變小,趨近于勻速運(yùn)動(dòng)階段,進(jìn)入勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間會(huì)隨著半徑的增大而延長(zhǎng),但是總的時(shí)間還是非常短的;從圖2 b)來(lái)看,小球在近似進(jìn)入勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),小球下落的位移是非常小的,2 mm的小球下落的距離大約為0.1×10-3m,4 mm的小球下落的距離也不超過(guò)0.5×10-3m,由此可以判斷對(duì)于黏性系數(shù)比較大的液體,可以認(rèn)為小球下落就基本進(jìn)入勻速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。2.2 實(shí)驗(yàn)物理量的測(cè)量

從圖3中可以看出,同一液體,隨著小球直徑d的增大,小球平衡時(shí)的Re快速增大,特別是當(dāng)小球大于2 mm時(shí),小球下落時(shí)的雷諾數(shù)急劇增大。而對(duì)于同一種小球來(lái)說(shuō),黏滯系數(shù)越小,雷諾數(shù)越大,但是變化的幅度相對(duì)較小,只有在小球直徑很大時(shí),雷諾數(shù)的差距才變得很大,由此可以看出小球的直徑的選擇對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響會(huì)比較大。由對(duì)Re的討論,得到以下三種情況:


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