Slik tester for Terminal Velocity av partikler i vann

Terminalen hastighet av en partikkel eller partikler, er det punkt ved hvilken hastigheten av en fallende partikkel i et fluid ikke lenger endres. Når en partikkel er plassert i en væske og det begynner å falle og slå seg, akselerasjonen på grunn av tyngdekraften gir den påførte kraft og motstanden fra fluidet bevirker at motstandskraften. Når disse to kreftene er lik, er at frekvensen av bosetting terminalen hastighet.

Bruksanvisning

1 Fyll en sylinder med vann ved romtemperatur. Tettheten av vann er 62,4 pounds per cubic foot og har en viskositet på 0,5 centipoise.

2 Bestem tettheten av marmor eller hva partikkel du bruker. For de fleste faste materialer, er tettheten bulktettheten. For en liten marmor, antar tettheten er 80 pounds per kubikk fot.

3 Beregn teoretisk slutthastighet ved hjelp av ligningen V = D ^ 2 XAX (denp - denf) / 18 xu, hvor D er partikkeldiameteren, a er akselerasjonen som skyldes gravitasjonen (32,2 cm / sek ^ 2), er denp tettheten av partikkelen, er denf tettheten av fluidet (vann) og u er fluidets viskositet. Den teoretiske terminal velocity er 0,125 ^ 2 x 32,2 x (80-62.4) / 18 x 0,5 eller 0,98 fot per sekund.

4 Tid fallet av marmor eller partikkel, og sammenligne det med den teoretiske terminal hastighet. Gjør dette ved å slippe marmor inn i sylinderen og timing hvor lang tid det tar å nå bunnen. Hold marmor på overflaten av vannet, slipper marmor og starter stoppeklokken. Stopp tiden når marmor treffer bunnen. En dråpe gjennom 2 fot vann burde ha bare tatt 2,04 sekunder, beregnet basert på 2 føtter på 0,98 fot per sekund.