УРОКИ ФІЗИКИ У 10 КЛАСІ.
МОЛЕКУЛЯРНА ФІЗИКА І ТЕРМОДИНАМІКА

ФІЗИЧНИЙ ПРАКТИКУМ*

Практична робота № 4

Тема. Визначення коефіцієнта поверхневого натягу води методом відривання петлі

Мета: виміряти коефіцієнт поверхневого натягу дистильованої води.

Прилади і матеріали: динамометр типу ДПН з приладдям, штатив з муфтою і лапкою, вода дистильована.

Теоретичні відомості

Вільна поверхня рідини в стані рівноваги наближається до мінімуму, рідина ніби стягується пружною поверхневою плівкою, щоб зменшити свою площу. З утворенням тонкої плівки шириною l (рис. 1) вздовж межі поверхні рідини діє сила поверхневого натягу F, модуль якої дорівнює:

де σ — коефіцієнт поверхневого натягу; множник 2 взято тому, що плівка має дві поверхні l.

Рис. 1

З цієї формули маємо вираз для коефіцієнта поверхневого натягу:

Модуль сили поверхневого натягу F вимірюють чутливим динамометром типу ДПН, ширина плівки дорівнює ширині дротяної петлі. Динамометр типу ДПН (рис. 1) складається з корпуса 3, всередині якого розміщена вимірювальна пружина 5, що має прямий кінець з відкритим гачком 7. Гачок призначений для з’єднання петлі 8 з вимірювальною пружиною динамометра. Стрілка 6 призначена для відлічування показань за шкалою. Досліджувану рідину наливають у скляну чашку 9.

Для вимірювання поверхневого натягу дротяну петлю повністю занурюють у рідину, а потім її повільно виймають. При цьому на петлі утворюється плівка. Коли сила пружності пружини динамометра за модулем дорівнюватиме силі поверхневого натягу, плівка розривається.

ХІД РОБОТИ

1. Вивчіть будову динамометра ДПН.

2. Приготуйте прилад до виконання вимірювань. Для цього надіньте на відкритий гачок 7 петлю 8 (рис. 1). Притримуючи установочний гвинт 1, відкрутіть стопорний гвинт 2. Обертаючи стакан 4 і натискаючи на головку гвинта 1, встановіть стрілку динамометра на нульову поділку шкали. Закрутіть стопорний гвинт.

3. Налийте в чашку 9 дистильованої води і встановіть її на підставку 10. Обертаючи гвинт тримача 11, підніміть чашку з рідиною до такого рівня, щоб петля повністю занурилась у воду.

4. Повільно опускайте чашку з водою. Для цього викручуйте гвинт тримача 11 доти, поки не розірветься плівка рідини, що тягнеться за петлею. Позначте на шкалі динамометра силу розривання плівки.

5. Обчисліть поверхневий натяг за наведеною вище формулою.

6. Повторіть вимірювання тричі, взявши петлі різної довжини. Обчисліть середнє значення коефіцієнту поверхневого натягу.

7. Результати вимірювань і обчислень запишіть у таблицю.

8. Обчислити абсолютну (Δσ) та відносну (εσ) похибки експерименту, порівнявши отримане середнє значення коефіцієнта поверхневого натягу σсер із табличним значенням σтабл.

Результати обчислень занести до таблиці.

9. Зробити висновок про виконану роботу.

Контрольні запитання

1. Від яких величин залежить коефіцієнт поверхневого натягу?

2. Чому одні тіла змочуються водою, а інші не змочуються?

3. Чому дослід проводили не з прямолінійним відрізком дроту, а з петлею П-подібної форми?

ГРАЙ ЩОБ ЗАРОБЛЯТИ

Ігри в які можна грати та заробляти крипту не вкладаючи власні кошти