Проведемо уявний експеримент: вiзьмемо піпеточку та наберемо за допомогою неї спирт(діаметр піпетки 1,2 мм). Поверхневий натяг, що виникає всередині піпетки дорівнює 0,0728 Н/м. Якщо ми поближче подивимося на піпетку, то побачимо, що крапля впаде тільки через деякий час, коли матиме масу, для якої поверхневий натяг буде замалий. Завдання: визначте максимальну масу каплі, яка ще не буде падати.
Ответы
Ответ:
Для того, щоб визначити максимальну масу краплі, необхідно використати формулу для поверхневого натягу:
F = γ * L,
де F - сила поверхневого натягу, γ - коефіцієнт поверхневого натягу, L - довжина контуру поверхні рідини.
У нашому випадку діаметр піпетки складає 1,2 мм, тобто радіус дорівнює 0,6 мм = 0,6 * 10^-3 м. Тоді довжина контуру поверхні рідини, яка утворює краплю, дорівнює довжині кола з радіусом 0,6 * 10^-3 м:
L = 2 * π * r = 2 * π * 0,6 * 10^-3 м = 3,77 * 10^-3 м.
Тепер можемо визначити максимальну масу краплі, яка ще не буде падати, використовуючи формулу:
m = F / g = γ * L / g,
де g - прискорення вільного падіння, g = 9,81 м/с².
Підставляємо відомі значення і отримуємо:
m = 0,0728 Н/м * 3,77 * 10^-3 м / 9,81 м/с² = 2,81 * 10^-5 кг.
Отже, максимальна маса краплі спирту, яка не буде падати в піпетці з діаметром 1,2 мм і поверхневим натягом 0,0728 Н/м, дорівнює 2,81 * 10^-5 кг.