Який розмір капілярів має тканина, з якої виготовлений гніт, якщо він піднімає спирт на 8 см і спирт має густина

Тема урока: Капілярність

Пояснення: Капілярність - це явище, яке виникає, коли рідина піднімається в граничній тонкій трубці, як-от капіляр. Величина, на яку піднімається рідина, залежить від радіуса капіляра та його поверхневого натягу.

Для того, щоб знайти радіус капіляра, потрібно використати формулу:

\[ h = \frac{{2T\cos{\theta}}}{{\rho gr}} \]

де:

- h - висота підняття рідини (у даному випадку 8 см)
- T - поверхневий натяг рідини (у даному випадку спирту)
- \(\theta\) - кут між поверхнею рідини та стінкою капіляра (якщо капіляр циліндричний, \(\theta = 0\))
- \(\rho\) - густина рідини (у даному випадку спирту)
- g - прискорення вільного падіння (приблизно 9,8 м/с²)
- r - радіус капіляра (шукаємо)

Перетворюємо формулу для знаходження радіуса капіляра:

\[ r = \frac{{2T\cos{\theta}}}{{\rho gh}} \]

Підставляємо відомі значення:

\[ r = \frac{{2 \cdot (T = 0,8 \, \text{{Н}}/ \text{{м}}) \cdot \cos{0}}}{{(800 \, \text{{кг/м}}^3) \cdot (9,8 \, \text{{м/с}}^2) \cdot (0,08 \, \text{{м}})}} \]

Отримаємо:

\[ r \approx 0,00394 \, \text{{м}} \]

Отже, розмір капілярів у тканині гніту становить приблизно 0,00394 метра.

Приклад використання: З яким радіусом штопора ваші діти зможуть виділити каплю спирту на висоту 10 см, знаючи, що спирт має густина 700 кг/м³?

Рекомендації: Щоб краще розуміти явища капілярності, можна провести додаткові досліди. Заведіть маленькі трубочки з паперу або капілярні трубочки та випробуйте їх з різними рідинами, спостерігаючи, як вони піднімаються чи опускаються.