一个水流物理实验的问题

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/06/15 04:33:56
把一个小木片放入河中,测通过一段距离的时间,每周测三次
记录数据时发现基本上 水越深,流速越快

水深会影响水速么?如果没有,什么是影响水速的因素?
求解答
谢谢!

是的,水深会影响水速。河水流动属于明渠流动,明渠水流的断面平均流速可用著名的谢才公式计算:V = C(RJ)^(1/2)=(1/n)R^(2/3)J(1/2)
式中:n——河道粗糙度;R——断面的水力半径;J——河道的水力坡度,近似等于水面坡度。对于宽浅的河道,式中的水力半径可近似地用水深来代替,从公式可看出,随着水深的增加,水力半径增大,断面平均流速增大。小木片是漂浮在水面上的,你测到的一个河段内水面流速的平均值,水面流速不等于断面平均流速,一般来说,水面流速是接近垂线上的最大流速。但水面流速的大小通常是随着断面平均速度的增大而增大。总而言之,水越深,流速越快是符合河道的水流规律的。

水的深度在一定程度上影响水的流速,实际上我们用小木片观察到的水的流速是最上面一层水流的速度。我们可以把水看成一层一层的,层和层之间是有摩擦的,离水底最近的一层与水底的摩擦是最大的,越往上层水底对水的摩擦阻力越小水的流速就越快,当然最上层的流速就越快,而我们观察到得水的流速恰恰是水最上层的流速,所以水越深(离水底越远)流速就越快。