Какова максимальная высота столбика жидкости, который может удержать капилляр, который выведен из жидкости, если

Тема занятия: Сила поверхностного натяжения

Разъяснение: Когда капилляр, тонкая трубка, погружается в жидкость, то жидкость начинает подниматься внутри капилляра. Это объясняется действием силы поверхностного натяжения. Сила поверхностного натяжения возникает из-за взаимодействия молекул внутри жидкости. Молекулы на поверхности жидкости испытывают силу, направленную внутрь жидкости, и это создает натяжение на поверхности жидкости.

Высота, на которую жидкость поднимется внутри капилляра, зависит от радиуса капилляра и силы поверхностного натяжения. По формуле Лапласа высота подъема H определяется следующим образом:

H = (2T * cosθ) / (ρ * g * r),

где T - сила поверхностного натяжения,
θ - угол смачивания,
ρ - плотность жидкости,
g - ускорение свободного падения,
r - радиус капилляра.

В данной задаче сказано, что жидкость поднялась на 3 см. Мы можем использовать эту высоту H в формуле, чтобы найти максимальную высоту столбика жидкости:

3 = (2T * cosθ) / (ρ * g * r).

Доп. материал: Найдем высоту, если сила поверхностного натяжения равна 0.05 Н/м, угол смачивания - 30 градусов, плотность жидкости - 1000 кг/м³, ускорение свободного падения - 9.8 м/с², радиус капилляра - 0.1 мм.

Совет: Чтобы лучше понять силу поверхностного натяжения и ее влияние на высоту подъема жидкости в капилляре, можно провести свои эксперименты с использованием разных жидкостей и различных радиусов капилляров.

Задача на проверку: Найдите максимальную высоту, на которую поднимется жидкость, если сила поверхностного натяжения равна 0.08 Н/м, угол смачивания равен 45 градусов, плотность жидкости - 800 кг/м³, ускорение свободного падения - 9.8 м/с², а радиус капилляра - 0.2 мм.