Question

Капіляр радіусом 5 мм помістили у воду. Знайдіть силу поверхневого натягу води, що виникла всередині капіляра.

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

Дано:

r = 5 мм = 5·10⁻³ м

σ = 73·10⁻³ Н/м

______________

F - ?

Длина окружности:

L = 2·π·r

Из формулы

σ = F / L

находим:

F = σ·L =σ·2·π·r

F = 73·10⁻³·2·3,14·5·10⁻³ ≈ 2,3·10⁻³ Н    или    2,3 мН

Answer 2

Сила поверхневого натягу води в капілярі може бути знайдена за допомогою формули Лапласа:

$F = 2\pi r \sigma \cos(\theta)$

Де:

• $F$ - сила поверхневого натягу води всередині капіляра,
• $r$ - радіус капіляра (5 мм, або 0,005 метрів),
• $\sigma$ - поверхневий натяг води,
• $\theta$ - кут між поверхнею води і стінками капіляра (цей кут зазвичай дуже близький до 0 градусів у капілярах).

Поверхневий натяг води ($\sigma$) - це фізична властивість речовини і зазвичай дорівнює близько 0,0728 Н/м (ньютон на метр) при 20 градусах Цельсія.

З огляду на те, що $\cos(0) = 1$, оскільки кут $\theta$ дуже близький до нуля у капілярах, ми можемо спростити формулу до:

$F = 2\pi r \sigma$

Підставимо відомі значення:

$F = 2\pi \cdot 0.005 \, \text{м} \cdot 0.0728 \, \text{Н/м} \approx 0.0009128 \, \text{Н}$

Отже, сила поверхневого натягу води всередині цього капіляра дорівнює приблизно 0,0009128 Н (ньютонів).