Какую высоту h необходимо достичь при наливе спирта в воронку, чтобы он начал выливаться из отростка каплями? Ответ

Тема: Выливание спирта из воронки каплями

Объяснение: Чтобы понять, какую высоту h необходимо достичь при наливе спирта в воронку, чтобы он начал выливаться каплями, мы должны рассмотреть силу поверхностного натяжения. Сила поверхностного натяжения возникает на границе раздела двух сред и создает мембрану, которая пытается удержать спирт внутри воронки.

Когда высота спирта h достигает определенного значения, сила гравитации становится сильнее силы поверхностного натяжения, и спирт начинает выливаться каплями через отросток воронки. Это происходит, потому что при этой высоте давление спирта становится достаточным для преодоления силы поверхностного натяжения.

Демонстрация:
Задача: Какая высота h необходима, чтобы спирт начал выливаться каплями, если сила поверхностного натяжения равна 0,02 Н/м, а плотность спирта составляет 0,8 г/см³?
Ответ: Для решения этой задачи нам необходимо установить равенство давления жидкости и силы поверхностного натяжения.
Давление равно p = ρgh, где ρ - плотность жидкости, g - ускорение свободного падения, h - искомая высота.
Также необходимо учесть, что диаметр пузырька составляет около 1 мм (0,001 м). Мы можем использовать это значение для подсчета радиуса r = 0,0005 м.
Сила поверхностного натяжения равна F = 2πrσ, где σ - коэффициент поверхностного натяжения.
Составляем уравнение: ρgh = 2πrσ
Подставляем известные значения: 0,8*9,8*h = 2*3,14*0,0005*0,02
Решаем уравнение и находим значение h.

Совет: Для лучшего понимания данной темы, рекомендуется изучить понятие поверхностного натяжения, его связь с давлением и научиться работать с уравнениями, связанными с этой темой. Практика решения задач по данной теме также будет полезной.

Задание:
Вопрос: Как изменится высота h, если коэффициент поверхностного натяжения станет в два раза больше?
Выберите один из вариантов ответа:
a) h не изменится;
b) h уменьшится в два раза;
c) h увеличится в два раза;
d) h увеличится в четыре раза.