蓖麻油粘滞系数测量实验
2014-06-07魏要丽
实验科学与技术 2014年1期
魏要丽,丁 雷
(海南大学 材料与化工学院,海口 570228)
蓖麻油粘滞系数测量实验
魏要丽,丁 雷
(海南大学 材料与化工学院,海口 570228)
系统地分析了小球半径、下落起点的选择以及温度对蓖麻油粘滞系数测量结果的影响,从理论上讨论了小球半径的合理取值以及下落起点的位置选择,以提高实验精度、减小实验误差。
粘滞系数;小球半径;下落起点;温度
用落球法测蓖麻油粘滞系数实验是大学物理实验[1]中的一个基本实验项目,该实验对于在校大学生了解液体粘滞系数测量方法及其在现实生活中的意义起着非常重要的作用。但是,在落球法测量的过程中,小球半径、下落起点的选择以及温度都会在很大程度上影响实验结果。本文系统地分析了这些因素的影响,并从理论上找到了小球半径的合理取值以及下落起点的位置选择。这项研究能大大减少实验过程中的不确定因素,提高实验结果的准确性和合理性。
落球法,亦即斯托克斯法[2]:当半径为r的光滑小球以速度ν在均匀的、无限宽广的液体中下落时,小球在液体中受到的粘滞阻力为:

式中:η为液体的粘滞系数。但在实际操作过程中,均无法满足液体无限广延这一斯托克斯公式成立的条件,因而会对实验结果产生一定影响。
1 小球半径对粘滞系数测量结果的影响
当小球(质量为m、体积为V、密度为ρo)在密度为ρ的液体中下落时,作用在小球上有三个力:重力mg、液体的浮力ρVg及液体对小球的粘滞阻力f。……
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