流體阻力實(shí)驗(yàn)報告-

知識創(chuàng)造未來知識創(chuàng)造未來/知識創(chuàng)造未來流體阻力實(shí)驗(yàn)報告1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康谋緦?shí)驗(yàn)旨在通過對流體阻力的測量，掌握流體阻力的基本規(guī)律和計(jì)算方法，對流體阻力的特點(diǎn)進(jìn)行探究，加深對流體力學(xué)學(xué)科的理解。2.實(shí)驗(yàn)原理在運(yùn)動學(xué)中，物體的加速度與所受力成正比，而又與物體的質(zhì)量成反比。因此，物體在運(yùn)動中所受阻力與物體的速度成正比，與物體的質(zhì)量無關(guān)。所以，阻力可以被表述為一個與速度成正比的標(biāo)量量。在過去的實(shí)驗(yàn)中，證明了物體在流體中受到的阻力隨速度的平方變化。根據(jù)牛頓第二定律，當(dāng)物體的速度保持不變時，所受阻力等于其幾何尺寸和流體密度成比例的常數(shù)與物體速度平方中的一項(xiàng)。3.實(shí)驗(yàn)步驟3.1實(shí)驗(yàn)設(shè)備流體阻力計(jì)秤盤裝置支架滑輪杠桿金屬滑塊停表3.2實(shí)驗(yàn)過程將流體阻力計(jì)固定在實(shí)驗(yàn)桌上。將一個滑輪固定在阻力計(jì)頂端，并用鐵鏈將其與金屬滑塊相連，如圖所示。實(shí)驗(yàn)過程1實(shí)驗(yàn)過程1將秤盤固定在金屬滑塊上，并使秤盤刻度朝向杠桿，如圖所示。實(shí)驗(yàn)過程2實(shí)驗(yàn)過程2在金屬滑塊上加上適當(dāng)重量，使其自由下落，然后使用停表計(jì)時（在這個過程中可以忽略流體阻力），記錄下滑動的時間。重復(fù)進(jìn)行此步驟，三次記錄下用于對所得數(shù)據(jù)的平均值進(jìn)行測量。刪除滑輪，將金屬滑塊置于容器中的流體中，并重復(fù)步驟3。使用公式計(jì)算流體阻力的大小，并分析其規(guī)律及相關(guān)影響因素。4.數(shù)據(jù)處理設(shè)金屬滑塊的重量為m，自由下落的加速度為g，在流體中自由下落的時間為t，則有F$$t=\\sqrt{\\frac{2l}{g}}$$其中l(wèi)為金屬滑塊從秤盤到水面的距離。則有F$$F_D=mg-6\\pi\\etarv$$其中v為平均下落速度，即l/t，$\\eta$為流體的粘度，r我們在實(shí)驗(yàn)中得到了以下數(shù)據(jù)：金屬滑塊重量m金屬滑塊半徑r常溫下水的密度$\\rho=1000kg/m^3$$\\eta=0.00089Pa*s$用表格形式呈現(xiàn)數(shù)據(jù)如下：重力加速度g半徑r測量次數(shù)n滑塊質(zhì)量m測量距離l測量時間t9.80.0230.050.160.39，0.37，0.38計(jì)算出每次實(shí)驗(yàn)中的流體阻力向表格中添加數(shù)據(jù)：重力加速度g半徑r測量次數(shù)n滑塊質(zhì)量m測量距離l測量時間t流體阻力F9.80.0230.050.160.39，0.37，0.380.130，0.133，0.131由上表可以計(jì)算得到每組實(shí)驗(yàn)的平均值，具體計(jì)算過程如下：$$F_{D_{avg}}=\\frac{1}{n}\\sum\\limits_{i=1}^{n}F_{D_{i}}$$那么我們得到的數(shù)據(jù)如下：重力加速度g半徑r測量次數(shù)n滑塊質(zhì)量m測量距離l測量時間t流體阻力F平均流體阻力F9.80.0230.050.160.39，0.37，0.380.130，0.133，0.1310.1315.結(jié)果分析通過對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析，可以得到以下結(jié)論：流體阻力與速度的平方成正比。根據(jù)公式$F_D=6\\pi\\etarv$，我們可以看到阻力與速度v成比例。流體阻力與流體粘度成正比。根據(jù)公式$F_D=6\\pi\\etarv$，我們可以看到阻力與粘度$\\eta$成比例。流體阻力與物體直徑的平方成正比。根據(jù)公式$F_D=6\\pi\\etarv$，我們可以看到阻力與物體半徑r的平方成比例。6.實(shí)驗(yàn)總結(jié)本實(shí)驗(yàn)通過對流體阻力的測量來探究流體阻力的規(guī)律及相關(guān)因素。實(shí)驗(yàn)中，我們使用流體阻力計(jì)測量在不同速度下金屬滑塊所受到的流體阻力，得出數(shù)值后根據(jù)公式計(jì)算流體阻力的大小。通