Практикум по курсу общей физики по специальности "Фармация". Миловидова С.Д - 35 стр.

                                        35
П усть поверхностны й слой з а нима ет ча сть рамк и, к а к пок а з а но на рис.2.
Э тот слой стремится сок ра тить свою поверхность. Е сли уча сток АВ ра мк и
может свободно перемещ а ться, то при сок ра щ ении поверхности э та
сторона переместится влево на ра сстояние dx, что соответствует
из менению площ а ди поверхности на dS = l ⋅ dx .
С оверш а ема я при э том ра бота равна :     dA = α ⋅ dS = α ⋅ l ⋅ dx.        (2)
С другой стороны ,                            dA = F ⋅ dx.                     (3)
О тсю да сила поверхностного на тяжения F, сок ра щ а ю щ а я поверхность
жидк ости, ра вна :                    F =α ⋅l.                                 (4)
     Ф ормула (4) дает второе определение к оэффициента поверхностного
на тяжения (вы тек аю щ ее из первого): ко эф ф ициент по верхно ст но го
на т яж ения числ енно        ра вен сил е по верхно ст но го         на т яж ения,
дейст вую щ ей на единицудл ины ко нт ура , о гра ничива ю щ его по верхно ст ь.
     В соответствии с э тим к оэ ффициент α в ед.С И из меряется в Н /м, а в
системе С Г С - вдн/см.
     Е сли поверхность жидк ости не плоск а я, то стремление ее к
сок ра щ ению приводит к воз ник новению да вления, дополнительного по
отнош ению к тому, к оторое испы ты ва ет жидк ость с плоск ой
поверхностью .
     В случа е вы пук лой поверхности это да вление положительно, а в
случа е вогнутой - отрица тельно (рис.3).
       П .Л а пла с на ш ел,     что дополнительное
давление ∆p , произ водимое на               жидк ость           Рис.3
поверхностны м слоем произ вольной формы , ра вно:
                                 1   1 
                         ∆p = α  + ,                                         (5)
                                  R1 R2 
где R1 и R2 ра диусы к ривиз ны двух лю бы х вз а имно перпендик улярны х
норма льны х сечений поверхности.
                                                                  2α
      Д ля сферическ ой поверхности R1=R2=R         и      ∆p =      .         (6)
                                                                   R
        Н а форму поверхности жидк ости, на литой в сосуд, влияет
вз а имодействие молек ул жидк ости с молек ула ми твердого тела .
        Е сли силы вз а имодействия между молек ула ми жидк ости больш е,
чем между молек ула ми жидк ости и твердого тела , то жидк ость не
сма чива еттвердое тело.
        Е сли же силы вз а имодействия между молек ула ми жидк ости меньш е,
чем между молек ула ми жидк ости и твердого тела , то жидк ость смачива ет
э то твердое тело.
        В з а имодействие молек ул жидк ости с молек ула ми твердого тела
ведетк иск ривлению поверхности жидк ости вблиз и стенок сосуда . В уз к их
сосудах (к а пилляра х) влияние стенок ра спростра няется на всю
поверхность жидк ости и она иск ривлена на всем своем протяжении.
Т а к ого рода из огнуты е поверхности носят на з ва ние мениск ов.
И ск ривление поверхности жидк ости приводит, к ак бы ло пок а з а но вы ш е, к