粘滯系數(shù)改進(jìn)

落球法實(shí)驗(yàn)要求小球沿著容器的中心軸線下落，傳統(tǒng)的粘滯系數(shù)實(shí)驗(yàn)通過實(shí)驗(yàn)者憑經(jīng)驗(yàn)釋放實(shí)現(xiàn)，很難保證小球恰好沿容器的中心軸線下落；落球法實(shí)驗(yàn)要求測(cè)出小球勻速通過某段距離的時(shí)間，而傳統(tǒng)的粘滯系數(shù)實(shí)驗(yàn)僅僅通過實(shí)驗(yàn)者的秒表計(jì)時(shí)來實(shí)現(xiàn)，由于人工秒表計(jì)時(shí)存在著視差和反應(yīng)時(shí)間，實(shí)驗(yàn)時(shí)很難精確的測(cè)出小球下落的時(shí)間。針對(duì)以上問題，對(duì)傳統(tǒng)的粘滯系數(shù)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)：用光電門和數(shù)字毫秒計(jì)代替人工秒表計(jì)時(shí)，并在容器的頂部加裝有機(jī)玻璃蓋，蓋子的上方安置帶磁鐵的拉桿，通過磁力實(shí)現(xiàn)小球沿容器的中心軸線下落，從而提高實(shí)驗(yàn)測(cè)量的精度。

針對(duì)落球法粘滯系數(shù)實(shí)驗(yàn)中存在的諸多弊端，如小球釋放憑經(jīng)驗(yàn)、人工秒表計(jì)時(shí)誤差較大等，對(duì)傳統(tǒng)的粘滯系數(shù)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)，用光電門和數(shù)字毫秒計(jì)代替人工秒表計(jì)時(shí)，有效降低了人工秒表計(jì)時(shí)帶來的視差和反應(yīng)誤差;在容器頂部加裝中心帶磁鐵拉桿的蓋子，通過磁力控制保證小球沿容器的中心軸線下落，降低了小球下落時(shí)間的測(cè)量誤差。測(cè)試結(jié)果表明，使用改造后的實(shí)驗(yàn)儀能夠有效提高實(shí)驗(yàn)的測(cè)量精度，降低實(shí)驗(yàn)誤差，提高了儀器設(shè)備的使用率，降低了實(shí)驗(yàn)成本 。

液體粘滯系數(shù)是表征液體反抗形變能力的重要參數(shù)，在生產(chǎn)、生活、工程技術(shù)及醫(yī)學(xué)方面有著重要的應(yīng)用。粘滯系數(shù)的測(cè)量方法很多，有落球法、毛細(xì)管法、轉(zhuǎn)筒法等，其中落球法是最基本的一種方法，用落球法測(cè)定液體的粘滯系數(shù)只適用于測(cè)量粘滯系數(shù)較大的透明或半透明液體，如蓖麻油、甘油等，但由于該方法物理現(xiàn)象明顯、原理直觀、實(shí)驗(yàn)操作和訓(xùn)練內(nèi)容較多，仍被廣泛地應(yīng)用于理工科大學(xué)的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)和物理相關(guān)專業(yè)的低年級(jí)基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn) 。

v=μ/ρ，其中μ為動(dòng)力粘度，也有用符號(hào)η表示；ρ為液體密度；

葡萄糖漿的粘滯系數(shù)h=6.6x10¹¹泊，較大，水的粘滯系數(shù)h=8.01x10^-4泊，較小。實(shí)際上所有流體都有不同程度的粘滯性。而且對(duì)于大多數(shù)液體，h隨溫度上升而下降。什么流體的粘滯系數(shù)最小？1957年12月1日，美國(guó)加利福利亞技術(shù)學(xué)院宣布：在液氦Ⅱ里，粘性系數(shù)小的測(cè)量不到。它是沒有粘滯系數(shù)的理想流體。

落針法粘滯系數(shù)測(cè)定儀

2、儀器本體 圓筒內(nèi)半徑 R1=18.5mm；圓筒長(zhǎng)度 H=550mm；取針器磁鐵安裝螺栓Ф18×6；蓖麻油密度ρL（20℃）=950kg/m3。

3、針：針長(zhǎng)L=185mm；針外半徑R2=3.5mm；針內(nèi)半徑2.0mm；針質(zhì)量m=16.0×10-3kg（備用針質(zhì)量：12.0×10-3kg）；針有效密度ρs=2260kg/m3 ；針內(nèi)同名磁極間距d=170mm。 針體積V=7.08×10-6m3 4、霍爾傳感器實(shí)現(xiàn)非接觸測(cè)量：工作電壓（DC）5±0.5V；輸出波形：方波；工作溫度-20℃～ 80℃；外形尺寸：直徑11mm 螺距1mm 長(zhǎng)度48mm。

5、單片機(jī)測(cè)時(shí)最小分辨率 2us，顯示單位 ms儀器。

6、使用范圍室溫：0至100℃；推薦實(shí)驗(yàn)溫度：5～80℃。

1.流體的動(dòng)力粘度μ

流體的動(dòng)力粘度μ，是流體的重要物理屬性，和流體的種類、溫度、壓強(qiáng)有關(guān)，在一定的溫度、壓強(qiáng)之下保持常數(shù)，其單位為Pa·s。

2.流體的運(yùn)動(dòng)粘度

運(yùn)動(dòng)粘度只是動(dòng)力粘度和密度的一個(gè)比值，不是流體的固有物理屬性，不能用來比較流體間的粘度大小。