从误差的角度分析落球法测量液体黏滞系数的实验设计方案

发布时间：2022-01-09 04:02

　　影响落球法测量液体黏滞系数的因素有很多,在实际操作中往往会存在误差较大的情况。本文从误差的角度,分析各测量物理量对测量结果的误差大小,并从斯托克斯定律的适应条件出发,研究了无限广延条件和雷诺数Re对测量结果的影响,从而为实验测量方案的设计提供了依据。 

【文章来源】：大学物理实验. 2020,33(05)

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

小球受力

从图2 a)中可以看出,小球下落的速度尽管是一直增大的,但是只是在从静止下落的起始阶段速度变化比较大,时长大约0.01 s左右,在此之后的时间内速度变化幅值变小,趋近于匀速运动阶段,进入匀速运动的时间会随着半径的增大而延长,但是总的时间还是非常短的;从图2 b)来看,小球在近似进入匀速运动时,小球下落的位移是非常小的,2 mm的小球下落的距离大约为0.1×10-3m,4 mm的小球下落的距离也不超过0.5×10-3m,由此可以判断对于黏性系数比较大的液体,可以认为小球下落就基本进入匀速运动状态。2.2 实验物理量的测量

从图3中可以看出,同一液体,随着小球直径d的增大,小球平衡时的Re快速增大,特别是当小球大于2 mm时,小球下落时的雷诺数急剧增大。而对于同一种小球来说,黏滞系数越小,雷诺数越大,但是变化的幅度相对较小,只有在小球直径很大时,雷诺数的差距才变得很大,由此可以看出小球的直径的选择对测量结果的影响会比较大。由对Re的讨论,得到以下三种情况:


本文编号：3577919