[发明专利]塔式管测量广延液体小球收尾速度的实验装置与方法

摘要

本发明提供了一种塔式管测量广延液体小球收尾速度的实验装置与方法。该装置由塔式管、左立柱、激光发生器、右立柱、激光接收器、底座、调平螺钉、激光计时器、小球组成，其通过空心圆台形的过渡段，将内径呈等差变化的首段、多个中间段、尾段连接成塔形的均匀壁厚空心管，实现了一次实验获得不同直径管段对应的收尾速度，提高了实验效率减少了外界因素影响。同时，本发明提供了一种正置与倒置塔式管重复实验的方法，通过分别获得小球在小直径管段与大直径管段间正反两个下落过程中的收尾速度，将两组数据分别拟合，取拟合曲线在速度轴上截距的平均值，来获得的广延液体环境下的小球收尾速度，提高了实验精度。本发明简明快捷，适于实验教学。

主权项

塔式管测量广延液体小球收尾速度的实验装置，包括：塔式管、左立柱、激光发生器、右立柱、激光接收器、底座、调平螺钉、激光计时器、实验液体、小球；其中塔式管垂直安装在底座中心点，左立柱、右立柱对称布置于塔式管两侧，并垂直固定在底座上；所述塔式管为塔形、均匀壁厚、刚性、透明的中空管，内部注满实验液体，塔式管由1个首段、b个中间段、b+1个过渡段、1个尾段共2b+3个管段组成，其中b≥1；所述首段、各中间段、尾段从上至下各管段的内径依次等差增大，内径公差为a，且10mm≤a≤20mm；所述各中间段高度L₁相同，且L₁不小于20cm；所述首段与尾段高度相同均为L，且L‑L₁≥50mm；所述过渡段为空心圆台体，连接于首段、各中间段、尾段等管段之间，过渡段的上下截面内径分别与所连接的管段内径相同，各过渡段高度L₂相同，且L₂不小于内径公差a；所述激光发生器沿垂向依次布置在左立柱上，数量为2b+4个，最上部和最下部的两个激光发生器与其紧邻的激光发生器距离均为L₁，且最下部的激光发生器与底座的距离为L‑L₁；其余2b+2个激光发生器均布置于塔式管各管段之间连接线所在的水平面与左立柱的交点处；所述激光接收器布置于右立柱上，与左立柱上的激光发生器沿塔式管竖向中心线左右对称；所述激光发生器与激光接收器均连接于外部的激光计时器。