Как изменится высота подъема жидкости в капилляре при уменьшении его радиуса вдвое?

Тема урока: Изменение высоты подъема жидкости в капилляре при уменьшении его радиуса вдвое.

Разъяснение: Подъем жидкости в капилляре обусловлен явлением капиллярности, которое происходит из-за силы поверхностного натяжения жидкости. Сила поверхностного натяжения стремится уменьшить площадь поверхности жидкости, поэтому она действует вдоль всей длины капилляра и направлена по нормали к поверхности жидкости.

Формула, описывающая высоту подъема жидкости в капилляре, называется формулой Лапласа: h = (2 * T * cosθ) / (ρ * g * r), где h - высота подъема жидкости, T - коэффициент поверхностного натяжения жидкости, θ - угол смачивания, ρ - плотность жидкости, g - ускорение свободного падения, r - радиус капилляра.

При уменьшении радиуса капилляра вдвое, значение r в формуле Лапласа также уменьшается вдвое. Таким образом, высота подъема жидкости h будет увеличиваться в два раза. Это связано с обратной зависимостью высоты подъема от радиуса капилляра в формуле Лапласа.

Демонстрация: Пусть изначально у нас был капилляр с радиусом r1 = 1 мм и высотой подъема h1 = 5 см. При уменьшении радиуса капилляра до r2 = 0,5 мм, высота подъема жидкости увеличится до h2 = 10 см.

Совет: Для лучшего понимания данной темы рекомендуется изучить законы поверхностного натяжения, угол смачивания и принципы капиллярности, а также основные понятия физики жидкостей.

Практика: При уменьшении радиуса капилляра в 3 раза, во сколько раз изменится высота подъема жидкости?