密度大于液體密度的固體顆粒,在液體中豎直下沉,但隨著下沉速度變大,固體所受的阻力也變大,故下沉到一定深度后,固體顆粒就會勻速下沉.該實(shí)驗(yàn)是研究球形固體顆粒在水中豎直勻速下沉的速度與哪些量有關(guān)的實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄如下表:(水的密度為ρ
0=1.0×10
3kg/m
3)
次序 |
固體球的半徑r(m) |
固體的密度ρ(kg/m3) |
勻速下沉的速度v(m/s) |
1 |
0.5×10-3 |
2.0×103 |
0.55 |
2 |
1.0×10-3 |
2.0×103 |
2.20 |
3 |
1.5×10-3 |
2.0×103 |
4.95 |
4 |
0.5×10-3 |
3.0×103 |
1.10 |
5 |
1.0×10-3 |
3.0×103 |
4.40 |
6 |
0.5×10-3 |
4.0×103 |
1.65 |
7 |
1.0×10-3 |
4.0×103 |
6.60 |
(1)我們假定下沉速度=v與重力加速度g成正比,根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),你可以推得球形固體在水中勻速下沉的速度v還與______有關(guān),其關(guān)系式是______.(比例系數(shù)可用k表示)
(2)對勻速下沉的固體球作受力分析,固體球受到浮力(浮力大小等于排開液體的重力)、重力(球體積公式V=
計(jì)算)、勻速下沉?xí)r球受到的阻力f.可寫出f與v及r的關(guān)系式為______.(分析和推導(dǎo)過程不必寫)