影响漏斗与球的实验因素探究

发布时间：2024-02-19 09:05

　　对漏斗与球的实验机理进行了理论分析,并通过实验探讨了影响该现象的相关参数。通过向漏斗中吹气,一个轻质小球(如乒乓球)可以被拾起的概率受空气流量(空气流速、漏斗开口口径)、漏斗开口角度、乒乓球质量的影响。空气流量越大、漏斗的开口角度越小,乒乓球的质量越小,气流能够"托起"的概率就越大。

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【部分图文】：

图1漏斗剖面图

此次实验在常温(T=25℃)、常压下(p=1.01×105Pa)进行，实验过程中气流可视为理想气流。实验漏斗剖面图如图1所示。我们考虑到空气黏度比较小，且空气相对于正常流动时体积变化可忽略，因此可视为理想流体。

图2漏斗与乒乓球平面图

设漏斗小口颈部半径为r1，漏斗的开口角度为α，漏斗的深度为h。当乒乓球悬浮在倒放的漏斗中时，空气速度、漏斗的开口角度以及乒乓球半径关系，如图2所示。当气流从漏斗颈口吹入后，则气流将沿着漏斗壁向下流出，图中箭头的方向大致为气流在漏斗平面内的运动方向。实验将气流流过的面积近似认为流体....

图1各种小球在A漏斗中的概率情况

实验时将漏斗开口向下竖直固定，空气流速由风速仪读出，空气流速调好之后，将乒乓球放入漏斗底部进行实验，如果乒乓球能够在一分钟之内不下落，视为实验成功。分别对4种质量乒乓球在不同气流速度和不同的漏斗开口角度情况下进行实验，对每种条件重复12次操作，统计乒乓球保持悬浮状态的成功概率p。....

图2各种小球在B漏斗中的概率情况

由图2可知，当漏斗的开口角度一定、乒乓球质量一定时，随着纱布层数的增加(空气流量的减小)，乒乓球被吸起来的概率越小，同样，在漏斗开口角度一定、空气流量一定时，随着乒乓球质量的减小，乒乓球被吸起来的概率越高。由表3、表4可知，当空气流量一定、乒乓球质量一定时，乒乓球在漏斗C中的悬浮....

本文编号：3902444