--> Ïðèìåðû ðåøåíèÿ çàäà÷ íà òåìó «Ïîâåðõíîñòíîå íàòÿæåíèå â æèäêîñòÿõ» (îêîí÷àíèå). Ôèçèêà 10 êë.
ìîé ÞÒÓÁ êàíàë ïðèêîëüíûõ ÌÓËÜÒÈÊÎÂ!
ìîé ÒÅËÅÃÐÀÌ êàíàë ïðèêîëüíûõ ÌÓËÜÒÈÊÎÂ!

 


Ñîäåðæàíèå

 

Ãëàâíàÿ >> Ìîëåêóëÿðíàÿ ôèçèêà. Òåðìîäèíàìèêà. Ôèçèêà 10 êë. Ìÿêèøåâ

Ãëàâà 7. Ïîâåðõíîñòíîå íàòÿæåíèå â æèäêîñòÿõ

 


Ïðèìåðû ðåøåíèÿ çàäà÷ (îêîí÷àíèå)

Çàäà÷à 4

êàïèëëÿðíóþ òðóáêó

Äëèííóþ ñòåêëÿííóþ êàïèëëÿðíóþ òðóáêó, ðàäèóñ êàíàëà êîòîðîé r = 1 ìì, çàêðûëè ñíèçó è íàïîëíèëè âîäîé. Òðóáêó ïîñòàâèëè âåðòèêàëüíî è îòêðûëè åå íèæíèé êîíåö, ïðè ýòîì ÷àñòü âîäû âûëèëàñü. Êàêîâà âûñîòà ñòîëáà îñòàâøåéñÿ â êàïèëëÿðå âîäû?

Ðåøåíèå. Ñòîëá âîäû â ïîñòàâëåííîé âåðòèêàëüíî òðóáêå óäåðæèâàåòñÿ âåðõíèì è íèæíèì ìåíèñêàìè (ðèñ. 7.30). Äàâëåíèå â òî÷êå  ïîä âåðõíèì ìåíèñêîì

Çàäà÷à 5

Êîíåö êàïèëëÿðíîé òðóáêè îïóùåí â âîäó. Êàêîå êîëè÷åñòâî òåïëîòû Q âûäåëèòñÿ ïðè ïîäíÿòèè æèäêîñòè ïî êàïèëëÿðó? Êðàåâîé óãîë ïðèíÿòü ðàâíûì íóëþ (ïîëíîå ñìà÷èâàíèå).

Ðåøåíèå. Æèäêîñòü ïîäíèìàåòñÿ ñîãëàñíî ôîðìóëå (7.7.3) íà âûñîòó Ïîòåíöèàëüíàÿ ýíåðãèÿ ñòîëáèêà æèäêîñòè â ïîëå òÿãîòåíèÿ Çåìëè

Ñèëû ïîâåðõíîñòíîãî íàòÿæåíèÿ ñîâåðøàþò ðàáîòó

Íà óâåëè÷åíèå ïîòåíöèàëüíîé ýíåðãèè Åð èäåò ïîëîâèíà ýòîé ðàáîòû. Ñëåäîâàòåëüíî, âûäåëåíèå òåïëîòû ïðîèñõîäèò çà ñ÷åò äðóãîé ïîëîâèíû. Òàêèì îáðàçîì,

Çàäà÷à 6

Êàïèëëÿðíàÿ òðóáêà ïîãðóæåíà â âîäó òàêèì îáðàçîì, ÷òî äëèíà íåïîãðóæåííîé åå ÷àñòè ñîñòàâëÿåò l = 0,2 ì. Âîäà ïîäíÿëàñü â òðóáêå íà âûñîòó  ýòîì ïîëîæåíèè âåðõíèé êîíåö òðóáêè çàêðûâàþò ïàëüöåì è òðóáêó ïîãðóæàþò â âîäó äî òåõ ïîð, ïîêà óðîâåíü âîäû â íåé íå ñðàâíÿåòñÿ ñ óðîâíåì âîäû â ñîñóäå. Íàéäèòå äëèíó âûñòóïàþùåé èç âîäû ÷àñòè òðóáêè â ýòîì ïîëîæåíèè. Âíåøíåå äàâëåíèå ð0 = 105 Ïà.

Ðåøåíèå. Ñîãëàñíî ôîðìóëå (7.7.3)

Íàéäåì äàâëåíèå âîçäóõà, êîòîðîå óñòàíîâèòñÿ â ïîãðóæåííîì çàêðûòîì ñâåðõó êàïèëëÿðå ïîñëå âûðàâíèâàíèÿ óðîâíåé âîäû (â ñîñóäå è êàïèëëÿðå). Îáîçíà÷èì äàâëåíèå âîçäóõà â êàïèëëÿðå áóêâîé ð, òîãäà ïîä âîãíóòîé ïîâåðõíîñòüþ âîäû â êàïèëëÿðå äàâëåíèå ðàâíî (ñì. § 7.6). Òàê êàê æèäêîñòü â êàïèëëÿðå è ñîñóäå íàõîäèòñÿ â ðàâíîâåñèè, òî äàâëåíèå íà æèäêîñòü â ñîñóäå (àòìîñôåðíîå äàâëåíèå ð0) ðàâíî äàâëåíèþ :

Ïîëàãàÿ òåìïåðàòóðó íåèçìåííîé è ïðèìåíèâ çàêîí Áîéëÿ—Ìàðèîòòà, ïîëó÷èì

Íàéäåì èç óðàâíåíèÿ (7.8.7) çíà÷åíèå σ è ïîäñòàâèì åãî â âûðàæåíèå (7.8.8):

È íàêîíåö, ïîäñòàâèâ â (7.8.10) âûðàæåíèå (7.8.11) äëÿ ð, îêîí÷àòåëüíî ïîëó÷èì

<<< Ê íà÷àëó

 

 

Ðåéòèíã@Mail.ru



Ñîäåðæàíèå

!-- Step 2 - Decide on the place where you want to place the video -->
. Âàæíî, ÷òîáû ñêðèïò áûë ïîñëå áëîêà. Íàïðèìåð, ìîæíî ðàçìåñòèòü ïåðåä òåãîì -->