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188宝金博页面版: 在实验室中利用自由落体测定空气阻力系数

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内容提示: 第22卷第6 期V 0 1. 22一N o . 6百色学院学报J O U R N A LO FB A I S E U N I V E R S I T Y2 0 0 9 年12 月D e c . 2 0 0 9在实验室中利用自由落体测定空气阻力系数粱兵, 甘皓元( 百色学院物理与电信工程系, 广西百色53 3 0 0 0 )摘要:文章利用自由落体模型测定空气阻力系数, 并对实验结果进行分析, 指出一般高校实验室在研究低速物体的运动时不需考虑空气阻力的作用。关键词:实验室; 自由落体实验; 空气阻力系数分类号:G 6 4 2 . 4 2 3文献标识码:A 文章编号: 16 7 3—8 233【20 0 9 )0 6 —0 0 58 - - 0 3空气阻力系数是一个非同寻常的参数。 在汽车工程、 航天工程、 导弹轨道设计工程等项目中, 随时随地都可以看到它的存在, 特别是要考虑到上述工程中的动...

文档格式:PDF | 页数:4 | 浏览次数:32 | 上传日期:2015-04-11 10:23:25 | 文档星级:
第22卷第6 期V 0 1. 22一N o . 6百色学院学报J O U R N A LO FB A I S E U N I V E R S I T Y2 0 0 9 年12 月D e c . 2 0 0 9在实验室中利用自由落体测定空气阻力系数粱兵, 甘皓元( 百色学院物理与电信工程系, 广西百色53 3 0 0 0 )摘要:文章利用自由落体模型测定空气阻力系数, 并对实验结果进行分析, 指出一般高校实验室在研究低速物体的运动时不需考虑空气阻力的作用。关键词:实验室; 自由落体实验; 空气阻力系数分类号:G 6 4 2 . 4 2 3文献标识码:A 文章编号: 16 7 3—8 233【20 0 9 )0 6 —0 0 58 - - 0 3空气阻力系数是一个非同寻常的参数。 在汽车工程、 航天工程、 导弹轨道设计工程等项目中, 随时随地都可以看到它的存在, 特别是要考虑到上述工程中的动力性和经济性等指标的时候, 空气阻力系数就成为工程设计中至关重要的参数, 因此, 测定空气阻力系数, 就成为科研人员努力研究的目标。 虽然在这方面的研究已经取得了不少成果,但遗憾的是许多高校的普通物理实验教材的内容到目前为止似乎都没有对空气阻力系数及其产生的影响进行仔细的考虑和更高的要求, 甚至在某些动力学过程中将其忽略掉, 更没有作出特殊的说明和详细的推导与分析。 鉴于此,笔者在这里介绍一种在普通物理实验室中测定空气阻力系数的设计方案, 并依此方案进行了测定。1实验原理我们知道, 物体在真空中做自由落体运动这一物理模型其实是一种理想的状态, 实际上, 物体在下落过程中是要受到空气阻力的作用, 并且物体所受阻力在其速率较小时, 可认为与速率的一次方成正比。 因此, 对物体自由下落的过程, 由牛顿第二运动定律可得:即通过分离变量得:m g 一幻= m a( 其中k 为空气阻力系数)I口刀’ 粥一肋。 m 万ka£一——Id。mm g 一意口t一0 时, 。 一0 , 物体下落时间为t时, 其速度为口, 对上式积分可得:』 : 扣z一“亲硎( m g—kv)岫, l磊t= 一}[ In( m g—kv)一ln( m g)]一丝一In f 篓二鱼卜In f l~盟1mm g洲0一丢, n(ra900”, 咒l定7 矩宠、/、m g /收稿日期: 2 0 0 9 ~0 9 - - 11作者简介:梁兵( 19 68 ~)。 女, 广西田东县人, 百色学院物理与电信工程系高级实验师; 甘皓元( 19 8 6~), 男, 广西贵港市人, 百色学院物理与电信工程系物理学20 0 6级本科生。58万方数据

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