气泡在液体中上升

气泡在液体中上升

ID:47496056

大小:920.64 KB

页数:8页

时间:2020-01-12

气泡在液体中上升_第1页
气泡在液体中上升_第2页
气泡在液体中上升_第3页
气泡在液体中上升_第4页
气泡在液体中上升_第5页
资源描述:

《气泡在液体中上升》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库

1、物体和气泡在水中受到水的压强(只考虑水不考虑大气压强) P=ρ水gh 若深度相同 物体和气泡在水中受到水的压强相等物体和气泡在水中受到的压强(考虑大气压强)P=P0+ρ水gh 若深度相同 物体和气泡在水中受到的压强相等 不明追问物体所受压力的大小与受力面积之比叫做压强定义式:p=F/S液体压强公式推导过程:要想得到液面下某处的压强,可以设想这里有一个水平放置的“平面”,这个平面以上的液柱对平面的压力等于液柱所受的重力。这个平面上方的液柱对平面的压力F=G=mg=ρVg=ρShg平面受到的压强p=F/S=G/S=mg/S=ρVg/S=ρShg/S=ρgh(适用于液体)产生浮力的原

2、因可用浸没在液体内的正立方体的物体来分析。该物体系全浸之物体,受到四面八方液体的压力,而且是随深度的增加而增大的。所以这个正立方体的前后、左右、上下六个面都受到液体的压力。因为作用在左右两个侧面上的力由于两侧面相对应,而且面积大小相等,又处于液体中相同的深度,所以两侧面上受到的压力大小相等,方向相反,两力彼此平衡。同理,作用在前后两个侧面上的压力也彼此平衡。但是上下两个面因为在液体中的深度不相同,所以受到的压强也不相等。上面的压强小,下面受到的压强大,下面受到向上的压力大于上面受到的向下的压力。液体对物体这个压力差,就是液体对物体的浮力。这个力等于被物体所排开的液体的重力。水中

3、大气泡和小气泡哪个上升的快?应该是大的上升的快你可以把它们与雨点作一下对比气泡的话,在水中受到的有水的浮力和粘滞力的作用(重力可以忽略),气泡越大,受到的浮力越大,气泡的速度越来越快,受到的粘性滞力也越来越大,当与浮力平衡时,气泡就匀速上升了,此时用公式表示就是F=Kv^2,KJ水的粘滞系数,F表示浮力,浮力越大,当然最后的速度也越大牛顿粘滞定律:对于实际流体,它是有粘滞性的。实际流体发生分层流动,因流速不同,相邻两层之间就有了相对滑动,之间存在与速度方向相切的相互作用力,我们称之为粘滞力或内摩擦力,实验表明:F=ηS(dv/dx)此式称为牛顿粘滞定律,F为粘滞力,S为两流层之

4、间的接触面积,dv/dx为该处的速度梯度,比例系数η叫做流体的粘度或粘滞系数,单位为Pa·s或P(1P=0.1Pa·s)。粘滞系数(coefficientofviscosity)η:流体粘滞性大小的量度。流体具有粘滞性的原因:分子力和分子的无规则热运动。滞系数的决定因素:粘滞系数大小由流体本身的性质、流体的温度决定。对液体来说:温度越高,粘滞系数越小;温度越低,粘滞系数越大。对气体来说:温度越高,粘滞系数越大;温度越低,粘滞系数越小。单位:Pa·s或P(1P=0.1Pa·s)。一般情况下,半径为R的小球以速度v运动时,所受的流体阻力可用公式f=6πηRv(η表示粘滞性系数)斯托

5、克斯定律是指与粘滞力相比,惯性力可以忽略的情况下斯托克斯导出的阻力表达式。因为斯托克斯定律气溶胶粒子小、运动速度低,大部分气溶胶粒子的运动属于低雷诺数区,所以斯托克斯阻力定律广泛用于气溶胶研究。与牛顿阻力定律相对应,经常把斯托克斯阻力定律可以应用的区间称为“斯托克斯区”。斯托克斯区与斯托克斯粒子实验表明:黏滞阻力的大小与物体的形状,速度,流体的黏滞系数等有关。对半径为r的小球,在黏滞系数为η的流体中以速度v运动时受到的黏滞阻力为:f=6πηrν,该式被称为斯托克斯定律,或斯托克斯公式。该式可用来测定流体的黏滞系数和微小颗粒的半径。气泡上升主要是因为气泡受到的浮力大于气泡内空气的

6、重力。气泡上升的速度与气泡距离水面的高度有关气泡壁受到大气压力及水面给它的压力。当气泡不断上升大气压力不变,它离水面越来越近,也就是气泡上方的液柱缩短,根据压力=密度*g*h来看,它受到的水给它的压力减小,此时气泡就会变大,排开水的体积增大,气泡受到的浮力变大,它就会加速上升,也就是气泡离水面的距离越近,气泡的速度越快。[1]考虑由(浮力-重力)产生的加速度ρ液v排g-mg=maρ液v排g=ρ气v排(a+g)a=(ρ液/ρ气-1)g这个结果显然跟体积无任何关系,不会影响到加速度,自然不会影响到速度变化,不会影响速度(楼上的教师说的是错的,气泡跟气球是不一样的,气球的质量是塑料薄

7、膜+气体因为薄膜比气体质量大很多,相对可以忽略气体只考虑薄膜质量,而气泡不存在这样的薄膜,它的质量就是气体质量)[2]考虑水阻力产生的负加速度的影响(暂时不考虑形变,认为是纯圆形气泡,形变下一个考虑)阻力f正比于半径r的平方,正比于速度v的平方记阻力为f阻=krrvvkrrvv=ma=ρ气(4π/3)rrraa=3kvv/(4πρ气r)就是因为阻力跟r2次方成正比,而体积跟r3次方成正比,由于这相差的1次方,导致了r大的时候,这个负加速度的绝对值反而小。因此,阻力对大气泡的阻碍效果要比小气泡

当前文档最多预览五页,下载文档查看全文

此文档下载收益归作者所有

当前文档最多预览五页,下载文档查看全文
温馨提示:
1. 部分包含数学公式或PPT动画的文件,查看预览时可能会显示错乱或异常,文件下载后无此问题,请放心下载。
2. 本文档由用户上传,版权归属用户,天天文库负责整理代发布。如果您对本文档版权有争议请及时联系客服。
3. 下载前请仔细阅读文档内容,确认文档内容符合您的需求后进行下载,若出现内容与标题不符可向本站投诉处理。
4. 下载文档时可能由于网络波动等原因无法下载或下载错误,付费完成后未能成功下载的用户请联系客服处理。