Какие будут высоты H и h, на которые поднимется вода в капиллярной трубке, если в первом случае трубка касается воды

Тема урока: Капиллярные трубки

Пояснение: Капиллярные трубки - это узкие трубки, изготовленные из материала, который позволяет воде подниматься по ним по принципу капиллярного действия. Когда капиллярная трубка погружается в воду, уровень воды в трубке начинает подниматься выше уровня стоячей воды. Высота воды в трубке зависит от радиуса отверстия, которое смотрит наружу.

Радиусы большого и малого отверстий будем обозначать как R и r соответственно.

Высота H, на которую поднимется вода в трубке с большим отверстием, определяется формулой:
H = (2 * T * cos(α)) / (ρ * g * R),
где T - коэффициент поверхностного натяжения воды, α - угол смачивания поверхности капилляра водой, ρ - плотность воды и g - ускорение свободного падения.

Высота h, на которую поднимется вода в трубке с малым отверстием, также определяется формулой:
h = (2 * T * cos(α)) / (ρ * g * r).

Дополнительный материал:
Пусть T = 0.072 Н/м, α = 30°, ρ = 1000 кг/м³, g = 9.8 м/с², R = 0.05 м и r = 0.02 м.
Тогда для трубки с большим отверстием:
H = (2 * 0.072 * cos(30°)) / (1000 * 9.8 * 0.05) = 0.0023 м.

Для трубки с малым отверстием:
h = (2 * 0.072 * cos(30°)) / (1000 * 9.8 * 0.02) = 0.0058 м.

Совет: Чтобы лучше понять капиллярное действие, можно провести эксперимент, используя разные трубки и измерить высоты, на которые поднимется вода при разных радиусах отверстий. Также полезно запомнить формулу для вычисления высоты подъема воды в капиллярной трубке.

Задание: В капиллярной трубке с большим отверстием радиусом R = 0.03 м вода поднялась на высоту H = 0.0015 м. Каков коэффициент поверхностного натяжения воды T?