Studiul fenomenelor capilare cauzate de tensiunea superficială a unui lichid

Obiectiv: măsurarea diametrului mediu al capilarelor.

1) un recipient cu apă colorată; 2) o bandă de hârtie de filtru de 120 x 10 mm; 3) o bandă de pânză de bumbac de 120 x 10 mm; 4) o riglă de măsurare.





Fluidul de umectare este aspirat în capilar. Ridicarea lichidului în capilar are loc până când forța rezultantă care acționează asupra lichidului în sus, Fv nu este echilibrată de forța gravitară mg a unei coloane de lichid cu înălțimea h:







Conform celei de-a treia legi a lui Newton, forța Fv. care acționează asupra lichidului, este egală cu tensiunea superficială Ff. care acționează pe peretele capilarului de-a lungul liniei de contact cu lichidul:

Astfel, atunci când lichidul din capilar este în echilibru

Presupunem că meniscul are forma unei emisfere a cărei rază r este egală cu raza capilarului. Lungimea conturului care leagă suprafața lichidului este egală cu circumferința cercului:

Apoi forța de suprafață este:

unde # 963; tensiunea superficială a lichidului.

Masa unei coloane lichide cu volumul V = πr 2 h este egală cu:

m = # 961; V = (2)

Substituind (2) și masa Fpov (3), în starea de echilibru lichid în capilar se obține # 963; 2πr = # 961; πr 2 h g

de unde diametrul capilarului

Ordinea de executare a muncii

1. Benzi de hârtie de filtru și de țesătură de bumbac atinge în același timp suprafața apei colorate din sticlă (Figura 2), observând creșterea în apă a benzilor.

2. Odată ce liftul de apă se oprește, îndepărtați benzile și le măsurați cu o riglă cu înălțimea h1 și h2:

3. Erorile de măsurare absolute # 916; h1. și H2 este egal cu dublul prețului de divizare al conducătorului.

4. Calculați diametrul capilarelor conform formulei (4).

# 963; ± # 916; # 963; = (7,3 ± 0,05 # 8729; 10-2) N / m

5. Calculați erorile absolute # 916; D1 și # 916; D2. cu măsurarea indirectă a diametrului capilarelor.

erori # 916; g și # P16 poate fi neglijat.

6. Rezultatul final al măsurării diametrului capilarelor este după cum urmează

Sarcina 1. "Ziarul greu"

Puneți în mijlocul mesei un raft subțire de lemn cu o lungime de 60-70 cm, astfel încât capătul să iasă dincolo de marginea mesei cu 10 cm. Plasați un ziar complet deplasat pe șină. Dacă ziarul se strânge deasupra mesei, cu o lovitură ascuțită până la capătul rafturii, acesta se rupe și capătul opus nu se ridică în ziar. Explicați experiența.

Sarcina 2. "Oul în decantor"

Gatiti oul fiert. Curățați-l din coajă. Luați o bucată mică de hârtie (aproximativ 1/2 foaie de notebook), pliați-o, puneți-o în foc și puneți-o într-o sticlă. După 2-3 de la gâtul sticlei, acoperiți cu ou și observați cum se va trage treptat oul în el. Explicați de ce se întâmplă acest lucru.

Sarcina 3. "Cuve de aspirație".

Tăiați inelul de cauciuc, având în vedere diametrele interioare și exterioare ale geamului fatetat și puneți-l pe geam. La ultima picătură o bucată de hârtie arsă și după 1-2 secunde, acoperiți-o cu un al doilea pahar. După câteva secunde, ridicați geamul superior, iar cel de jos se ridică în spatele acestuia. Explicați fenomenul observat. De ce în această experiență aveți nevoie de un inel de cauciuc?

Pentru a crea o situație problematică, pot fi propuse următoarele experimente pentru a stimula studenții să studieze materiale noi.

Luați vasul de nailon (sau alt material plastic), clătiți-l cu apă fierbinte și închideți-l bine cu un capac. După un timp, se observă deformarea flaconului.

Explicați fenomenul observat.

Sarcina 5. "Egg uimitor"

Coborâți oul într-un vas umplute cu o soluție saturată de sare. El plutește la suprafață.

Se toarnă ușor apa prin pâlnie peste peretele vasului până se umple.

Oul va rămâne la același nivel. De ce?

Luați flaconul de lapte, echilibrați-l cu o lungime de bandă de lemn de 50-70 cm, apoi aduceți-l la rigla electrificată din plastic. Rake-ul va fi atras de conducător și se va întoarce după el. De ce?

Pe suprafața apei, puneți două chibrituri și atingeți această suprafață între ele cu o bucată de săpun. Repetați experimentul prin atingerea apei cu o bucată de zahăr. Explicați rezultatele experimentelor.

Răspândiți untul pe gâtul sticlei și încercați să măsurați apa cu picături. Explicați rezultatele experimentului.

Pe suprafața apei, așezați ușor o lamă plană a unui aparat de ras. De ce lama plutește?

Se determină constanta elastică a firului de cauciuc, și se calculează perioada de oscilație a suspendat pe acesta o masă de 50 g. Răspundeți vă rugăm să verificați din experiență.

Închideți două penduluri de aceeași lungime și, după ce le-ați întors în direcții diferite pentru aceeași distanță, ați pus în mișcare. Care este diferența de fază a oscilațiilor pendulului? Se schimbă în timp?

1. Fizica - știința naturii.

2. Metoda științifică naturală a cunoașterii, posibilitățile acesteia și limitele de aplicabilitate.

3. Modelarea fenomenelor și proceselor fizice.

4. Rolul experimentului și al teoriei în procesul cunoașterii naturii.

6. Interacțiuni fundamentale

8. Principalele elemente ale imaginii fizice a lumii.

9. Relativitatea mișcării mecanice.

11. Mișcarea mecanică.

12. Mișcare înainte

13. Punctul material

14. Caracteristicile mișcării mecanice: traiectoria, calea

15. Caracteristicile mișcării mecanice: mișcarea

16. Caracteristicile mișcării mecanice: viteza

17. Caracteristicile mișcării mecanice: accelerația.

18. Tipuri de mișcare (uniformă) și descrierea grafică a acestora.

19. Tipuri de mișcare (accelerat uniform) și descrierea grafică a acestora.

21. Principiul mecanic al relativității.

22. Deplasarea de-a lungul unui cerc cu un modulo de viteză constantă

23. Accelerări normale, tangențiale

24. Mișcarea de rotație

31. Principiul suprapunerii forțelor.

32. Legile dinamicii lui Newton.

33. Deformarea, tipurile de deformare.

34. Forțele în natură: elasticitatea. Legea lui Hooke. Măsurarea forțelor.

35. Forțele în natură: frecare. Tipuri de frecare. Metode de schimbare a frecării.

36. Legea gravitației universale.

37. Forțele în natură: forța gravitației.

38. Greutatea corporală. Imponderabilitate.







Trimiteți-le prietenilor: