Question

（36分）医学上常用离心分离器加速血液的沉淀，试分析说明：为什么“离心沉淀”比“重力沉淀”快?

Answer 1

关于离心分离装置如图所示，当离心分离器带着试管绕竖直轴高速旋转时，两个试管几乎处于水平位置，如图所示，只需将两种沉淀的加速度进行比较，就可比较其沉淀的快慢．

（1）关于离心沉淀：设试管中液体的密度为，内有密度为、体积为的微小颗粒，其中＞，当离心分离器带着试管高速旋转时，试管中与转轴相距r、体积为的液滴做圆周运动，向心力为这个向心力肯定是周围的液体所提供的，而“悬浮”在试管中的体积为，密度为（＞）的微小颗粒，它若处在该处，随离心分离器旋转时所需向心力为而周围液体所能提供向心力只有，因为＞，所以＜，就是说周围液体对小颗粒产生作用力小于它所需的向心力，微粒便向管底“下沉”，其下沉加速度为(不计液体对微小颗粒的粘滞阻力) 。

（2）关于“重力沉淀”：液体中的微小颗粒的重力为G=rVg，而所受浮力为，则微粒下沉的加速度为。

（3）比较以上两个加速度可以发现，只要＞g，即＞，离心沉淀就比重力沉淀快。