升球法测量非透明液体的黏滞系数

传统的落球法只能测量透明或半透明液体的黏滞系数,为此设计了一种利用升球法测量非透明液体黏滞系数的实验装置。该装置利用适当质量的砝码通过两个定滑轮拉动小球匀速上升一定距离,利用斯托克斯公式并结合力学实验的内容,进而测出该液体的黏滞系数。结果表明,升球法测量液体的黏滞系数不需要测量液体及小球的密度,测量原理简单,方法直观可行,测量结果可靠,具有较好的应用前景。     

毛细管内径大小对测量水的黏滞系数的影响

介绍了用毛细管测定液体黏滞系数的原理方法、泊肃叶公式的适用条件、及判断流体运动状态的重要参数——雷诺数的应用。利用不同内径的毛细管在相同的实验条件下,分别对水的黏滞系数进行了测量。通过实验结果发现:毛细管的内径大,测量的结果越接近真实值(保持水的层流的情况),内径为1.5mm时,测得结果最为理想,并对产生这一现象的原因做出了分析。     

液体黏滞系数测量实验的改进

针对多管落球法测液体黏滞系数的实验中,小球下落偏离轴线、环境温度变化的影响、人工计时和小球下落距离测量不准的问题,提出改进小球取用工具以保证小球沿轴线向下落,调整测量顺序并采用光电法测量小球下落时间,改进测量小球下落距离的方法等,以保证准确测量。通过改进,实验误差大大降低。     

从黏滞系数的测量到水立方魔力之谜

从大学物理实验教学中"落球法测量黏滞系数"实验为起点,在不增加设备的条件下,讨论了小球在不同位置下落时,边界条件对小球运动速度的影响。结果表明,运动速度与小球距离圆柱容器边界的距离成二次关系,离边界越远,液体中运动物体受液体黏滞阻力越小。该结果不仅说明了水立方的深度与运动速度的关系,为现代复杂流体理论研究工作者给出实验参考数据,而且说明为学生教学设置经典实验与现代研究前沿研究和社会生活中的现象有非常密切的联系。     

超声光栅测量液体中声速的改进

利用超声光栅测量液体中的声速实验中,由于光波通过超声光栅产生的衍射条纹数量较少,不能很好地进行多级衍射条纹间距的测量,而且无法测量具有腐蚀性的液体。为此,在超声槽及增加超声波功率等方面,进行了一些实验方法和仪器的改进设计与制作,主要是给超声波传感器(压电陶瓷片)增加了一个功率放大器,并将超声槽全部用玻璃制作,便于产生更多级衍射条纹,然后将超声传感器用耦合剂紧贴在全玻璃矩形超声槽外侧,再将全玻璃超声槽与控温系统相连接,控温系统是在传统的蒸汽喷射加热仪的基础上,组合黏滞系数实验部分仪器和温度传感器而做成的。结果表明,改进后的实验装置不仅拓展了实验中所用液体的范围,而且可方便研究声速与被测液体的浓度及温度的关系。利用CCD测量技术实现超声波速度的自动化测量,以减少测量误差。     

振动样品磁强计在磁黏滞行为研究中的应用

介绍了振动样品磁强计(VSM)在磁黏滞测试中不同的测试方法,包括磁黏滞系数法、扫描速度法和等待时间法。其中磁黏滞系数法是先将样品正向饱和,然后加一个反向磁场到负矫顽力附近,保持该磁场不变,测量磁极化强度J随时间t的变化。扫描速度法是在不同扫描速率下测量相应的磁滞回线,得到矫顽力Hc与扫描速率d(H)/dt的关系,从而求得热涨落场Hf;等待时间法,先将样品正向饱和,然后磁场缓慢减小至负矫顽力附近,保持这个磁场不变,测量磁极化强度J随时间t的变化。通过磁黏滞研究,可以更好地了解磁性材料的磁性机理,同时使振动样品磁强计在实验中发挥更大的作用。     

交流电桥测量金属线膨胀系数

利用交流电桥精确测量金属棒线膨胀系数。将待测电感做成一个长螺线管,利用恒温加热装置使金属棒均匀受热膨胀,推动与其紧密接触相连的磁性圆棒在长螺线管内移动,导致螺线管本身电感量的变化,最终实现金属棒膨胀变化量与交流电桥电感变化量的转换。为减小加热装置的温度梯度,控温系统是在传统的蒸气喷射加热仪的基础上,组合黏滞系数实验部分仪器和温度传感器而成。实验测试结果与理论计算吻合很好。实验表明,此测量方法不仅具有操作简单和测量精度高的优点,而且此种非电量电测法可实现智能化测量,还可以用于其他物理量的测量,具有一定的实用价值。     

奥氏粘度计测量液体粘滞系数的改进研究

分析了液体粘滞系数测量的原理和方法。针对奥氏粘度计测定液体粘滞系数实验中所存在的问题,设计了一套改进的实验装置并应用于实验教学,取得了理想的实验效果。该装置具有结构简单、操作方便,测量精度高、误差小等优点,有效克服了传统测量仪器的缺点和不足。     

第三届跨区域命题征集活动成果展示(二)

<正>1．如图1,一质量均匀、形状规则的木棍,竖直静置,其下端刚好接触液体表面。释放木棍,木棍向下落入液体中最低处时,其上端恰好至液体表面。重力加速度取g,不计空气阻力、液体黏滞力。试分析下列判断正确的是( )     

仿古建筑钢-混凝土双梁-柱节点力学性能

针对仿古建筑双梁-柱节点力学性能较差的问题,将其与黏滞阻尼器相结合,形成附设黏滞阻尼器的仿古建筑双梁-柱节点。为研究该类型试件的力学性能,共设计4个节点试件,包括1个仿古建筑单梁-柱节点对比试件和3个典型仿古建筑双梁-柱节点试件,其中2个试件为设置黏滞阻尼器的试件,1个为未设置黏滞阻尼器的试件,进行正弦波荷载快速往复加载试验,分析加载全过程中试件的破坏特性、破坏模式及钢筋应变变化,并对其恢复力曲线、骨架曲线及承载力等力学性能指标进行分析。结果表明：附设黏滞阻尼器可显著改善双梁-柱节点的力学性能,试件滞回曲线更为饱满,双梁-柱节点的极限承载能力提升16.4%～18.1%,延性系数提升13.5%～15.0%,骨架曲线下降段更为平缓。