Сила поверхневого натягу рідин, фізика
Мал. 3.8. Дія поверхневого на-тяжіння
Сили, що діють уздовж поверхні рідини і викликають зменшення її площі, називають силами поверхневого натягу. Їх прояв можна спостерігати за допомогою дротяної рамки, одна із сторін якої (AB) рухома (рис. 3.8). Якщо занурити рамку в мильний розчин і потім вийняти її з нього, то на ній утворюється тонка мильна плівка, яка буде скорочувати свою поверхню. Рухома зволікання AB буде пересуватися вгору до тих пір, поки не урівноважиться сила тяжіння, що діє на неї, з силою поверхневого натягу, яка прагне зменшити поверхню плівки.
Поверхневий натяг жідкостейіногда вимірюють в ньютонах на метр Н / м, що еквівалентно Дж / м 2.
Щоб розтягнути цю мильну плівку, необхідно прикласти до рухомий зволіканні AB силу F̅1 = m͞g + F̅ynp, завдяки якій вона зміститься на відстань h. При цьому буде виконана робота A = F1h = 2Fh.
Відповідно до закону збереження енергії робота дорівнює зміні поверхневої енергії за мильну плівку:
де S1 - площа поверхні плівки до розтягування, S2 - площа її поверхні після розтягування, σ - поверхневий натяг рідини.
Звідси сила поверхневого натягу. діюча на контур рамки, дорівнює:
Вона спрямована перпендикулярно лінії контуру, який окреслює поверхню рідини, намагаючись зменшити її площа.
На цій сторінці матеріал за темами: