Який максимальний стовпчик мильного розчину може утворитися у капілярі з діаметром 1 мм, який відкритий з обох кінців?

Тема занятия: Максимальная высота столбика мыльного раствора в капилляре

Инструкция: При определении максимальной высоты столбика мыльного раствора в капилляре, мы должны учесть силу поверхностного натяжения раствора. Сила поверхностного натяжения стремится сократить поверхность жидкости до минимума, что влияет на форму столбика.

Для нахождения максимальной высоты столбика мыльного раствора в капилляре, используем формулу Лапласа:

\[H = \frac{2 \cdot \gamma \cdot \cos(\theta)}{R \cdot \rho \cdot g}\]

Где:
- H - максимальная высота столбика мыльного раствора
- γ - поверхностное натяжение раствора
- θ - угол между поверхностью жидкости и поверхностью капилляра
- R - радиус капилляра
- ρ - плотность раствора
- g - ускорение свободного падения

Дополнительный материал: Пусть γ = 0.06 Н/м, θ = 30°, R = 0.0005 м, ρ = 1000 кг/м³, g = 9.8 м/с².

\[H = \frac{2 \cdot 0.06 \cdot \cos(30°)}{0.0005 \cdot 1000 \cdot 9.8}\]

\[H = \frac{0.12}{0.049}\]

\[H \approx 2.45 м\]

Совет: Для лучшего понимания данной темы, следует изучить свойства поверхностного натяжения, а также его зависимость от угла смачивания, поверхности и других параметров. Также полезно провести дополнительные эксперименты с разными жидкостями и капиллярами для проверки формулы.

Упражнение: Плотность мыльного раствора составляет 800 кг/м³, угол смачивания равен 45°, а радиус капилляра - 0.002 м. Какова будет максимальная высота столбика мыльного раствора?