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文檔簡介

1、【實驗目的實驗目的】 1. 觀測研究相同質量、不同形狀物體在液體中運動所受阻力的情況； 2. 研究分析不同形狀物體在液體中運動時速度和加速度的關系?！緦嶒瀮x器】【實驗儀器】 氣墊導軌儀器全套、滑塊、電子天平、智能數(shù)字計時器、加長型大量筒、橡皮泥、細繩。 【原理簡介原理簡介】 為了研究不同形狀物體在流體中運動時所受 阻力情況，特設計了如圖1的實驗裝置。讓被研究的物體和汽墊導軌上的滑塊連在一起，以同一速度運動，利用汽墊導軌的光電計時裝置很容易測出滑塊在不同位置的速度和加速度，即測出了物體在不同位置的速度與加速度。 圖1如被測物體的質量為m，滑塊質量為M，在不考慮氣軌與滑塊之間以及滑輪軸上的摩擦，不

2、計滑輪與線的質量，不考慮線的伸長及沾濕，則這個系統(tǒng)的運動方程為： amMfgmm）()(（1） 其中mg為物體在流體中的浮力，f為物體在流體中運動時所受的阻力,a為物體和滑塊的加速度。當物體運動速度v較小時,只考慮粘滯阻力，則斯托克斯定律成立，對于半徑為r的小球vrf6（2）其中為流體的粘度,為小球的運動速度。當v較大時，粘附在小球表面的一層流體將會脫落，不隨小球一起運動，在小球后面形成渦流。使小球后面的流體速度大于小球前面的流體速度，形成壓差阻力。斯托克斯公式不再成立，此時有SvcRf22（3）（3）式中S為最大迎流面積，C是一個系數(shù)，為液體密度，是雷諾數(shù)vdR MmvrgMmmma6（4）

3、當R 很大時，有)(222MmvrcRgMmmma（5）（4）式表示a與v是線性關系，（5）式表示a與v2是線性關系。（4）至（5）之間實際上是連續(xù)變化的。 本實驗要觀察不同形狀的物體在水中運動時的速度變化情況，還要考察a與v的關系。汽墊裝置所測出的物體運動的速度是在L位移內的平均值，所以選取的是否恰當將直接影響測量結果。xvvdxdvvdtdxdxdvdtdva 【實驗內容實驗內容】 1、質量相同，形狀不同的物體在水中下落的速度變化情況。 安裝光電計時裝置并檢查其工作狀態(tài)，將導軌調平。將橡皮泥捏成球形、圓錐形、流線形分別測出它們在不同位置x點的時間，將數(shù)據(jù)記錄在表（1）中。（注意保持各種形狀的線度相同）根據(jù)數(shù)據(jù)作出vx圖線，并比

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