流体力学实验-李程 黄梦龙 张天汉.pptx

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1、黄梦龙李程张天汉北京大学工学院2015.1.16水盆问题Ø问题描述Ø问题分析Ø实验方法、过程Ø实验结果、分析Ø总结问题描述生活中,我们可能会遇到这样的现象:对于漂浮在水面上的水盆,如果握住盆的边缘,竖直向上提盆,可能并不像你想的那样容易。如果提的速度较大,甚至可能感到提不起来。针对这个问题,我们小组进行了初步的分析和实验。问题分析一、简要理论分析：²考虑一个无限大的水域，把水当做不可压理想流体。只考虑出水的一瞬间，利用粘附性条件及势流理论计算出水对盆子的力。²计算结果为：拉力与速度平方成正比，与加速度成正比。问题分析

2、²计算所用参数²计算结果之拉力速度0.10.20.30.40.5m/s加速度0.51228m/s^2拉力410224775N问题分析二、理论与实验的差别²整个过程很短²直接控制拉盆的速度、加速度很难²盆子受到的力也不易直接测量²由于重力，初始时刻盆子会有一部分在水下²实际的水域较小，边界影响很大等等……实验方法、过程一、整体思路²利用重物、滑轮给盆子施加向上的力，测出整个过程中的加速度，然后反推速度及受力等。二、实验器材²带滑轮的支架²各种水盆、水桶²加速度计²电钻、胶带、绳子、电子秤等实验方法、过程被拉的水盆、加速

3、度计整体装置实验方法、过程黄梦龙同学在给盆子打孔张天汉同学在给盆子穿绳实验方法、过程三、具体过程Ø静态实验缓慢的增加负重，测出水盆被拉起的临界重量Ø动态实验改变各种因素，测量整个过程中的加速度变化。•负重（水桶的重量）•被拉的水盆的重量•水盆放不放在水里实验方法、过程动态实验示意图实验方法、过程静态实验示意图实验结果、分析静态实验1、不加水域水盆+加速度计=220g水桶+水=580g滑轮摩擦力=360g2、加水域水盆+加速度计=220g水桶+水=874g滑轮摩擦力+水的拉力=654g水的拉力=294g=3N实验结果、

4、分析动态实验实验结果、分析实验结果、分析总结一、误差来源²不能保证水盆始终作一维运动初始绳子状态晃动²滑轮的摩擦力²水中气泡²水桶松手方式总结二、改进方法ü改进加力装置保持竖直运动没有摩擦力ü用更大水域ü更好的水质ü盆子地面不够光滑平整Thanksforyouattention!