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托里拆利实验的原理
心如止水方自安 2024-06-10 11:39:01
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心如止水方自安 2024-06-11 11:49:20

托里拆利实验是一种用于测量流体粘度的实验方法。它的原理基于斯托克斯定律,即在恒定的温度下,流体的粘度与流体的密度、流体的粘度和物体的大小和形状有关。

在托里拆利实验中,液体被置于一个长而细的圆柱形容器中,容器的底部有一个小孔。通过这个小孔,液体会流出,并通过重力作用下落到一个容器中。在液体流出的同时,一个物体(通常是一个小球)被放置在液体中并被允许下落。通过测量物体下落的时间和下落距离,可以计算出液体的粘度。

根据斯托克斯定律,物体下落的速度与液体的粘度成反比,与物体的半径平方成正比。因此,通过测量物体下落的速度和半径,可以计算出液体的粘度。这个计算公式为:

η = (2/9)gr^2 (ρ1-ρ2)/v

其中,η是液体的粘度,g是重力加速度,r是物体的半径,ρ1是物体的密度,ρ2是液体的密度,v是物体下落的速度。

托里拆利实验的优点是简单易行,可以用于测量各种不同类型的液体的粘度。缺点是需要对物体的大小和形状进行精确的测量,以确保测量结果的准确性。

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