气泡在液体中上升资料.docx

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（coefficient of viscosity）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=ma ρ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=krrvv krrvv=ma=ρ气(4π/3)rrra a=3kvv/(4πρ