Question

Яку роботу проти сил поверхневого натягу потрібно виконати, щоб розбити сферичну краплину ртуті радіусом 3мм на дві однакові краплини?.

Answer 1

Для розбиття сферичної краплі ртуті радіусом 3 мм на дві однакові краплини потрібно виконати певну роботу проти сил поверхневого натягу. Щоб зрозуміти, яку саме роботу потрібно виконати, розглянемо деякі основні принципи, пов'язані з поверхневим натягом.

Поверхневий натяг

Поверхневий натяг - це явище, коли молекули рідини на поверхні утворюють плівку, яка має певну енергію. Ця енергія залежить від площі поверхні плівки і зазвичай намагається зменшити цю площу. Чим більший поверхневий натяг, тим більша робота потрібна для розбиття краплі на менші частини.

Розбиття краплі ртуті

Для розбиття сферичної краплі ртуті на дві однакові краплини, потрібно подолати поверхневий натяг, який утворюється на поверхні краплі. Цей поверхневий натяг залежить від радіуса краплі та властивостей ртуті.

Робота проти поверхневого натягу

Робота, яку потрібно виконати для розбиття краплі ртуті на дві однакові краплини, може бути обчислена за формулою:

W = 2 * π * r * γ

де: - W - робота, яку потрібно виконати (у джоулях) - r - радіус краплі (у метрах) - γ - поверхневий натяг ртуті (у ньютонах на метр)

Обчислення роботи

Для обчислення роботи потрібно знати значення поверхневого натягу ртуті. За даними з пошукових результатів, поверхневий натяг ртуті становить близько 0.465 Н/м [[1]].

Підставимо значення радіуса (3 мм = 0.003 м) та поверхневого натягу (0.465 Н/м) в формулу для обчислення роботи:

W = 2 * π * 0.003 м * 0.465 Н/м

Розрахуємо це значення:

import math

r = 0.003  # радіус краплі в метрах
gamma = 0.465  # поверхневий натяг ртуті в Н/м

W = 2 * math.pi * r * gamma
W

Отримаємо, що робота, яку потрібно виконати для розбиття краплі ртуті радіусом 3 мм на дві однакові краплини, становить близько 0.0087 Дж (джоулів).

Таким чином, для розбиття сферичної краплі ртуті радіусом 3 мм на дві однакові краплини потрібно виконати роботу приблизно 0.0087 Дж.

[[1]] Джерело: [Wikipedia - Surface tension](https://en.wikipedia.org/wiki/Surface_tension)