У цій роботі пропонується визначити поверхневий натяг води методом відриву крапель. Сутність методу полягає в такому.
Під час повільного витікання рідини з тонкої вертикальної трубки на її кінці утворюється крапля. На краплю діють дві сили: сила тяжіння Fтяж, напрямлена вертикально вниз, і сила поверхневого натягу Fпов , що діє уздовж кола шийки краплі й напрямлена вертикально вгору, яка перешкоджає відриву краплі.
У той момент, коли сила тяжіння, що діє на краплю, дорівнюватиме за модулем силі поверхневого натягу, крапля відірветься. Таким чином, відрив краплі відбувається за умови:
Fтяж= Fпов
m0g =πdσ
m0— маса однієї краплі в момент відриву, d — внутрішній діаметр трубки, σ — поверхневий натяг рідини.
Масу краплі можна визначити за формулою
m0=
це V — об'єм рідини, що витікла, N — кількість крапель, ρ — густина рідини.
Отже, вимірявши внутрішній діаметр d трубки та порахувавши кількість крапель N, що утворюються під час витікання досліджуваної рідини об'ємом V, можна обчислити значення поверхневого натягу рідини:
Контрольні запитання.
Що таке поверхневий натяг?
Що таке капіляр?
Що таке капілярні явища?
Якою формулою визначається висота підняття води в капілярі?
В яких випадках вода в капілярі піднімається, а в яких опускається?
Що таке меніск?
Що таке поверхнева енергія?
Що таке крайовий кут?
В чому полягає явище змочування?
По чому можна судити, чи рідина змочує тверде тіло чи ні?
Як вода доходить до кожного листочка дерева?
Чому крапля приймає форму кулі?
Як можна пояснити,що деякі тварини (василіск, жук плавунець) можуть бігти по воді?