让液体在管道中流动,液体可以看作是由片液层组成的,各片液层之间存在着摩擦,产生液体内部的阻力,这就是液体的粘滞性.小王用长度相同的细管来研究液体的粘滞性,在温度相同的

发布时间:2020-07-29 06:32:05

让液体在管道中流动,液体可以看作是由片液层组成的,各片液层之间存在着摩擦,产生液体内部的阻力,这就是液体的粘滞性.小王用长度相同的细管来研究液体的粘滞性,在温度相同的情况下,通过实验测得1s内通过细管的液体体积如下:
实验序号液体种类细管半径/mm细管两端压强差通过细管的液体体积/mm31水1P1002油1P23水2P16004油2P325水3P81006水12P2007水13P300(1)在小王用油做的实验中,若细管的半径是3mm,1s内通过细管的油的体积是40.5mm3,则细管两端的压强差是多少?
(2)由于液体的粘滞性,使得在流体中运动的物体要受到流体阻力,在一般情况下,半径为R的小球以速度v运动时,所受的液体阻力可用公式f=6πηRv表示.一个密度为ρ、半径为R的小球,在密度为ρ0、粘滞系数为η的液体中由静止自由下落时的v-t图象如图所示,请推导出速度vr的数学表达式.

网友回答

解:
(1)设细管半径为amm,细管两端压强差为b,通过细管的液体体积为cmm3,则根据表中数据有以下规律:
对水来说:a4×b×100=c
对油来说:a4×b×2=c
因此可以得出油细管两端的压强差的关系式是b=,
将当细管半径是a=3mm,1s内通过细管的油的体积是c=40.5mm3,代入得b=.
(2)小球受到的重力:G=mg=ρVg=43πR3ρg;
小球所受浮力:F浮=ρ0Vg=43πR3ρ0g;
小球所受流体阻力:f=6πηRv.
由图象可知,当小球速度达到vr时便匀速下落,处于平衡状态,此时小球所受合力为零,则G=F浮+f.
即:43πR3ρg=43πR3ρ0g+6πηRvr.
化简可得:vr=????????????????????????????????
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