Методические указания для практических занятий по общей и экспериментальной физике. Часть вторая. МКТ и термодинамика. Филимонова Л.В. - 82 стр.

UptoLike

Составители: 

- 82 -
Задача 6.8. Определите максимальное и минималь-
ное давление внутри сферической капли жидкости, ко-
торая плавает в другой жидкости (рис. 32). Расстояние
от центра капли до поверхности жидкости
h, радиус
капли
R, плотность жидкостей
ρ
, поверхностное натя-
жение на границе раздела жидкостей
σ
. [p
max
=р
0
+2
σ
/R+
ρ
g(h+R);
p
min
= р
0
+2
σ
/R+
ρ
g(h-R)] (6, с. 149)
Указания по решению. Давление внутри сферической капли складывается
из атмосферного давления, гидростатического давления столба жидкости
над данной точкой и добавочного давления Лапласа, обусловленного кри-
визной поверхности капли. Т.к. первое и последнее слагаемые давления
одинаковы в любом месте капли, то максимума и минимума давление дос-
тигает в тех точках внутри капли, где максимальна и
минимальна высота
столба жидкости над выбранной точкой. Такими точками являются соот-
ветственно нижняя и верхняя точки сферической границы между жидко-
стями.
Выражения для искомых давлений запишите самостоятельно и пояс-
ните по рисунку.
Задача 6.9.
Внешний радиус мыльного пузыря равен R, толщина его
стенки равна
h. Найдите давление воздуха внутри пузыря. Давление возду-
ха вне пузыря
р
0
, поверхностное натяжение воды
σ
.
[
)
11
(2
0
h
R
R
pp
++=
σ
] (6, с. 149)
Указания по решению. Мыльный пузырь представляет собой пленку,
имеющую две поверхностивнутреннюю и внешнюю (рис. 33). Добавоч-
ное давление, вызываемое кривизной поверхности, создает каждая из этих
двух поверхностей. Давление Лапласа для внешней поверхности равно
                                     - 82 -


Задача №6.8. Определите максимальное и минималь-
ное давление внутри сферической капли жидкости, ко-
торая плавает в другой жидкости (рис. 32). Расстояние
от центра капли до поверхности жидкости h, радиус
капли R, плотность жидкостей ρ, поверхностное натя-
жение     на   границе    раздела    жидкостей    σ.    [pmax=р0+2σ/R+ρg(h+R);
pmin= р0+2σ/R+ρg(h-R)]      (6, с. 149)
Указания по решению. Давление внутри сферической капли складывается
из атмосферного давления, гидростатического давления столба жидкости
над данной точкой и добавочного давления Лапласа, обусловленного кри-
визной поверхности капли. Т.к. первое и последнее слагаемые давления
одинаковы в любом месте капли, то максимума и минимума давление дос-
тигает в тех точках внутри капли, где максимальна и минимальна высота
столба жидкости над выбранной точкой. Такими точками являются соот-
ветственно нижняя и верхняя точки сферической границы между жидко-
стями.
      Выражения для искомых давлений запишите самостоятельно и пояс-
ните по рисунку.


Задача №6.9. Внешний радиус мыльного пузыря равен R, толщина его
стенки равна h. Найдите давление воздуха внутри пузыря. Давление возду-
ха      вне    пузыря      р0,    поверхностное        натяжение   воды     σ.
                    1   1
[ p = p0 + 2σ ⋅ (     +   ) ] (6, с. 149)
                    R R−h
Указания по решению. Мыльный пузырь представляет собой пленку,
имеющую две поверхности – внутреннюю и внешнюю (рис. 33). Добавоч-
ное давление, вызываемое кривизной поверхности, создает каждая из этих
двух поверхностей. Давление Лапласа для внешней поверхности равно