Методические указания для практических занятий по общей и экспериментальной физике. Часть вторая. МКТ и термодинамика. Филимонова Л.В. - 77 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ЕГУ им. Бунина | Елец

Составители: 

Рубрика: 

- 77 -
RdRF
нат
σαασ
π
π
4cos2
2
2
.
=⋅=
∫
−
.
Множитель «2» обусловлен тем, что пленка имеет две поверхности.
При растяжении резиновой петли в ней возникает сила упругости,
которая действует в любом ее сечении и равна
)2(
.
lRkkxF
упр
−
=
=
π
.
Найденную силу поверхностного на-
тяжения уравновешивают, согласно
рис. 28, две силы упругости, приложенные
к концам полуокружности и действующие
на нее со стороны другой половины ок-
ружности в направлении по касательной в
сторону, противоположную направлению
действия силы поверхностного натяжения.
Получаем равенство, определяющее
равновесие рассматриваемой половины окружности резиновой петли:
)2(24
l
R
k
R
−
=
π
σ
,
откуда
R
lRk
2
)2(
−
=
π
σ
.
Задача №6.3.
Какую работу против сил поверхностного натяжения нужно
совершить, чтобы разделить сферическую каплю ртути радиуса
R=3 мм на
2 одинаковые капли? [
А=1,4⋅10
-5
Дж] (6, с. 150)
Указания по решению. Капля ртути имеет поверхность, площадь которой
вычисляется по формуле
2
4
R
S
=
. 
                                 - 77 -

                                π 2
                     Fнат. = 2 ⋅ ∫ σR cos αdα = 4σR .
                               −π 2

Множитель «2» обусловлен тем, что пленка имеет две поверхности.
     При растяжении резиновой петли в ней возникает сила упругости,
которая действует в любом ее сечении и равна
                                               F упр. = kx = k ( 2πR − l ) .

                                       Найденную силу поверхностного на-
                              тяжения         уравновешивают,            согласно
                              рис. 28, две силы упругости, приложенные
                              к концам полуокружности и действующие
                              на нее со стороны другой половины ок-
                              ружности в направлении по касательной в
                              сторону, противоположную направлению
                              действия силы поверхностного натяжения.
                                      Получаем равенство, определяющее
равновесие рассматриваемой половины окружности резиновой петли:
                               4σR = 2k ( 2πR − l ) ,
откуда
                                 k ( 2πR − l )
                            σ=                 .
                                      2R


Задача №6.3. Какую работу против сил поверхностного натяжения нужно
совершить, чтобы разделить сферическую каплю ртути радиуса R=3 мм на
2 одинаковые капли? [А=1,4⋅10-5 Дж] (6, с. 150)
Указания по решению. Капля ртути имеет поверхность, площадь которой
вычисляется по формуле

                               S = 4πR 2 .

Страницы