Як можна виміряти густину шару, утвореного на поверхні води краплею бензину або мастила після розтікання? Які пристрої

Vladislav

5

Для вимірювання густини шару, утвореного на поверхні води краплею бензину або мастила після розтікання, можна використовувати такий експериментальний метод:

1. Потрібні пристрої:

- Циліндр з мірною шкалою: він допоможе виміряти об"єм рідини.
- Аналітична вага: її потрібно для вимірювання маси рідини.
- Градуювальний круглий шаблон: це може бути набір маленьких кілець різного діаметра, що допоможе виміряти радіус шару краплі.
- Спеціальний пристрій для дослідження поверхневого натягу: він дозволяє виміряти силу, яка діє на поверхню шару краплі. Це може бути наприклад пластиковий відерце з поздовжньою засічкою, на якій будуть розміщені гирі.

2. Підготовка до експерименту:

- Поставте циліндр на аналітичну вагу і заново зважте його, щоб визначити його масу (наприклад, \( m_1 \)).
- Налейте воду у циліндр до певного рівня і знову зважте його, щоб визначити масу води (наприклад, \( m_2 \)).

3. Вимірювання густини шару:

- Висловимо густину води за формулою: \(\rho = \frac{m_2}{m_2 - m_1}\).
- Налейте краплю бензину або мастила на поверхню води.
- Використовуючи градуювальний шаблон, виміряйте діаметр краплі і обчисліть її радіус (позначимо його \( r \)).

4. Вимірювання поверхневого натягу:

- Поставте пристрій для дослідження поверхневого натягу на поверхню води так, щоб крапля бензину або мастила була повністю закрита.
- Поступово додавайте гирі на пристрій, поки поверхня не розтягнеться і пристрій не почне відриватись від поверхні води.
- Запишіть масу гирь, які були додані на цьому етапі (позначимо їх масу \( m_3 \)).

5. Обчислення густини шару:

- Використовуючи запишені значення радіуса і маси, обчисліть об"єм шару краплі за формулою \( V = \frac{4}{3}\pi r^3 \).
- Запишіть об"єм (позначимо його \( V \)).
- Виміряйте масу шару краплі, віднявши масу пристрою і гир, використаних для вимірювання поверхневого натягу (позначимо масу шару краплі як \( m_4 \)).
- Вирахуйте густину шару за формулою: \(\rho = \frac{m_4}{V}\).

Отримані значення густини шару краплі бензину або мастила будуть наближеною оцінкою його справжньої густини. Варто зазначити, що вимірювання потребує точності та уважності, особливо при вимірюванні радіуса та маси.