Вопрос школьника
Для определения коэффициента поверхностного натяжения жидкости методом отрыва капли получили следующие данные: 318 капель жидкости имеют массу 5 г, диаметр шейки капли в момент отрыва равен 7 ⋅ 10-4 м. Найдите по этим данным коэффициент поверхностного натяжения жидкости.
Ответ от учителя
Для решения задачи воспользуемся формулой для коэффициента поверхностного натяжения жидкости:
$$sigma = frac{2Mg}{pi d^2},$$
где $sigma$ — коэффициент поверхностного натяжения жидкости, $M$ — масса капли, $g$ — ускорение свободного падения, $d$ — диаметр шейки капли в момент отрыва.
Из условия задачи известно, что 318 капель жидкости имеют массу 5 г, то есть масса одной капли равна:
$$m = frac{5text{ г}}{318} approx 0.0157text{ г}.$$
Диаметр шейки капли в момент отрыва равен $d = 7 cdot 10^{-4}text{ м}$.
Ускорение свободного падения примем равным $g = 9.81text{ м/с}^2$.
Тогда подставляя известные значения в формулу, получаем:
$$sigma = frac{2 cdot 0.0157text{ г} cdot 9.81text{ м/с}^2}{pi cdot (7 cdot 10^{-4}text{ м})^2} approx 0.031text{ Н/м}.$$
Ответ: коэффициент поверхностного натяжения жидкости равен примерно 0.031 Н/м.
