На який радіус скляного капіляра вода підійде в ньому на висоту 8см?

Тема: Капиллярное действие и радиус капилляра
Объяснение: Капиллярное действие - это явление, когда жидкость поднимается или опускается в тонких каналах, таких как капилляры. В данной задаче нам нужно найти радиус скляного капилляра, чтобы вода поднялась на высоту 8 см. Для этого мы можем использовать формулу Лапласа:

\[ h = \frac{2T}{rρg} \]

где:
- h - высота подъема жидкости в капилляре
- T - коэффициент поверхностного натяжения жидкости
- r - радиус капилляра
- ρ - плотность жидкости
- g - ускорение свободного падения

Мы знаем, что h = 8 см. Предположим, что T = 0,0728 Н/м (коэффициент поверхностного натяжения воды), ρ = 1000 кг/м³ (плотность воды) и g = 9,8 м/с² (ускорение свободного падения).

Чтобы найти радиус капилляра, мы должны переписать формулу и выразить r:

\[ r = \frac{2T}{hρg} \]

Подставив значения в формулу, получим:

\[ r = \frac{2 \cdot 0.0728}{0.08 \cdot 1000 \cdot 9.8} \approx 0.000935 \ м \]

Таким образом, радиус скляного капилляра, при котором вода поднимется на высоту 8 см, составляет примерно 0,000935 м или 0,935 мм.

Особый случай: Если в задаче указан коэффициент поверхностного натяжения для другой жидкости, необходимо использовать соответствующее значение T.

Совет: Чтобы лучше понять, как работает капиллярное действие, можно провести эксперимент с использованием различных материалов и разных радиусов капилляров.

Упражнение: Какой радиус капилляра необходим, чтобы вода поднялась на высоту 10 см, если коэффициент поверхностного натяжения воды составляет 0,07 Н/м? Плотность воды равна 1000 кг/м³, а ускорение свободного падения составляет 9,8 м/с².