一个物理问题

Question

很早以前就发现的一个问题，但一直没有得到很好的答案
问题是：用一个矿泉水瓶装半瓶水。摇晃后斜放，就会有许多小气泡附在水瓶的侧壁上。气泡有大有小。此时轻轻一弹，气泡就都浮上去了。但这些气泡浮上去的速度不同。大气泡跑得快，小气泡慢。而且现象很明显。
简单说就是压强、密度、浮力的问题。
我想问的就是水中的气泡为什么大气泡上升得快，小气泡上升得慢？
气泡大小是因为里面空气的量的多少的问题。
如果简单的看气泡大浮力大气泡小浮力小，那就和在地上下落的物体一样了，重的轻的其实是相同的速度。所以不那么简单
首先，体积与压强有关。压强与表面积有关，表面积是2次，体积是3次。这有个差值。我觉得是问题的关键。其次，阻力应该和速度有关。就像雨滴下落到一定速度阻力就等于重力，就匀速下落。
Alt__F4. 由于某种原因无法把最后补充答案放上来，所以我在这里（帮他）补充：
PV=nRT
P气
=RT*n/V
=RT*（m/气体分子量）/V
=RT*ρ气/气体分子量
所以
P 正比于 ρ气
上升过程中,P液减小，P气自然要随着减小，所以气泡变大，气体密度变小
在某一固定高度上 气体的密度就是差不多
所以 液体压强对气体体积的影响可以忽略

Answer 1

大气泡浮力大，小气泡浮力小。所以大气泡快。

你想起了自由落体定律？为什么和那个结果不同？你忽略了水有黏度。就是水的阻力。气泡上升要挤开前方的水，受到了阻力。气泡受到的阻力不是和体积成正比的。（流体里的阻力是和速度平方成正比的）就是说大气泡受到阻力不见得比小气泡大多少。所以会有大的浮的快的现象。如果你换成豆油就更明显。甚至有些不太小的气泡几乎悬浮在豆油里，不上浮。
同理，如果你往豆油里扔一个小沙粒和一块大石头，肯定是大石头沉的快。

类比自由落体定律，如果空气阻力很大的话，自由落体定律就不会是那个样子，而是象这些气泡一样。如果你用一个铅球和一根羽毛做实验，你就会得出类似的结果了。

4月14日补充：这样的实际问题涉及到的因素是很多的，不过你应该抓住主要的因素，有些次要因素对结果基本没有影响的，你要忽略掉。主要因素就是气泡的浮力，液体的黏度所造成的水的阻力。其他的都是次要的因素，比如形状，气体质量等等。液体黏度越大，小气泡就上升越慢，一些比较小的几乎就是悬浮。气泡越大，浮力越大，就越有动力克服这些阻力上升。

Answer 2

∵F浮=ρ液v排g
而空气密度又小于水
且体积大的气泡排水量大
所受F浮也就大
P=F/S
F减小，S增大（大气泡）
∴P就减小
则可以的出以下结论：
⒈小气泡的浮力∠大气泡的浮力
⒉小气泡的重力∠大气泡的重力
⒊大气泡的压强∠小气泡的压强
∴大气泡上升得快，小气泡上升得慢

Answer 3

这种问题属于流体力学的问题 学了很长时间了忘掉的差不多了啊
气泡在液体中受到的力与它的体积 液体的粘性系数 具体公式一时想不起来 建议您看看那个热学 里边有很详细的公式 阻力好像是半径的二次方的倍数 没错的话就很好解释了 我想你看看应该能看懂 理解这种现象就很容易了
还有就是提醒你 对于这种从实际出发的现象问题一定要把因素考虑周到，我们平时所应用的简单公式都是理想状态的很多不适合

Answer 4

深度越大，压强越大，气泡越小；气泡越大，跟与阿基米德原理，浮力越大，忽略重力，合力越大，据牛二得加速度越大，初速度一定时，在其他高度的速度明显增大！

Answer 5

水中上升空气泡与空气中放飞氢气球一样道理：

上升的快慢与否取决于它所受到的合力大小，（浮力向上、重力向下组成合力）

根据阿基米德原理F=ρVg可知：气泡（气球）越大，其浮力越大。
而每个气泡（气球）都是只有一层“皮”，自身重量相差无几。
所以大气泡的浮力大大的大于重力，上升的快。
小气泡的浮力比重力大不了多少，上升的慢。

参考资料：（我是山西临汾一中的高中物理特级教师，早在1997年曾获全国物理知识竞赛一等奖）