II. Метод подъема жидкости в капиллярах

На поднявшуюся в капилляре жидкость (рис. 5.5) действуют две силы, сила тяжести и сила поверхностного натяжения: и . Эти силы равны, т.е. , откуда:

, (5.5)

где – плотность жидкости, – радиус капилляра, – высота столба жидкости в капилляре, – ускорение свободного падения.

Таким образом, в основе рассматриваемого метода лежит расчет по формуле (5.5).

Рис. 5.5. Силы, действующие на жидкость в капилляре

1. Опустите в стакан с водой поочередно каждую из двух капиллярных трубок.

2. Измерьте высоту подъема воды в капиллярных трубках с помощью линейки (рис. 5.5).

3. Измерьте внутренний диаметр капиллярных трубок с помощью мерной иглы и микрометра (рис. 5.4).

4. По формуле (5.5) рассчитайте значение .

5. Результаты измерений и вычислений занесите в таблицу 5.2.

6. Сравните результаты вычислений с результатами, полученными в таблице 5.1.

Таблица 5.2

№ трубки п/п
	м	м	кг/м³	Н/м	Н/м	Н/м	%
1.
2.

Контрольные вопросы

1. Каков физический смысл коэффициента поверхностного натяжения? Единицы его измерения в системе СИ?

2. От каких факторов зависит ?

3. На чем основан метод измерения в методе отрыва капли?

4. На чем основан метод измерения при помощи капилляров?

5. Опишите процесс каплеобразования и отрыв капли от бюретки.

6. Под действием каких сил жидкость поднимается или опускается в капиллярах? Чем определяется высота поднятия смачивающей жидкости в капилляре?

7. Объясните, почему одни жидкости смачивают поверхность сосудов, а другие не смачивают?

8. В чем различие сил поверхностного натяжения смачивающих и несмачивающих жидкостей?

9. Почему в невесомости капли воды стремятся принять форму шара?

10. Запишите формулу Лапласа для добавочного давления под искривленной поверхностью жидкости.

11. Как поверхностное натяжение зависит от рода жидкости?

12. Почему и как поверхностное натяжение зависит от температуры?

13. В двух одинаковых пробирках находится одинаковое количество капель воды. В одной пробирке вода чистая, в другой с добавкой мыла. Одинаковы ли объемы отмеренных капель? Ответ обоснуйте.

14. Измениться ли результат вычисления поверхностного натяжения, если опыт проводить в другом месте Земли?

15. Измениться ли результат вычисления, если диаметр канала будет меньше.

16. Почему в методе отрыва капель: а) рекомендуется проводить измерения для возможно большего числа капель? б) следует добиваться медленного падения капель?

_______________________________________________________________________________

________________________________________________

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________

________________________________________________

________________________________

Лабораторная работа № 6

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ПРОВЕРКА ЗАКОНА ОМА

ДЛЯ ЦЕПИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Цель работы: рассчитать силу тока в цепи переменного тока из последовательно соединенных: резистора, катушки и конденсатора; экспериментально проверить эти расчёты.

Оборудование: катушка дроссельная; конденсаторы на 1 мкФ, 2 мкФ, 4 мкФ; магазин сопротивлений на 100 Ом; авометр АВО-63; вольтметр на 15 В; источник переменного тока; соединительные провода.