Яка сила поверхневого натягу діє на парафінову свічку діаметром 3см, яка опущена вертикально в воду, якщо вода
Яка сила поверхневого натягу діє на парафінову свічку діаметром 3см, яка опущена вертикально в воду, якщо вода не змочує парафін?
Yuliya_5729 17
Для решения этой задачи нам понадобится знание о поверхностном натяжении и формуле, связывающей силу поверхностного натяжения с радиусом кривизны поверхности.Поверхностное натяжение — это явление, которое проявляется на границе раздела двух несмешивающихся жидкостей или жидкости и газа. Оно вызвано силами взаимодействия молекул внутри жидкости. Поверхностное натяжение приводит к образованию поверхностной пленки, которая имеет некоторую поверхностную энергию.
Сила поверхностного натяжения, действующая на кривую поверхность, связана с радиусом кривизны \((r)\) по формуле:
\[F = 2\pi r \cdot \gamma\]
где \(F\) - сила поверхностного натяжения, \(\gamma\) - коэффициент поверхностного натяжения.
В задаче дано, что свечка имеет диаметр 3 см, что соответствует радиусу \(r = 1.5\) см. Нам нужно найти силу поверхностного натяжения (\(F\)).
Для решения задачи, нам необходимо знать значение коэффициента поверхностного натяжения (\(\gamma\)) парафина и применить формулу для нахождения силы:
\[F = 2\pi r \cdot \gamma\]
Поскольку вода не смачивает парафин, это означает, что коэффициент поверхностного натяжения (\(\gamma\)) между водой и парафином примерно равен. Чаще всего это значение составляет около 0.0728 Н/м.
Теперь, когда у нас есть все необходимые данные, мы можем подставить их в формулу и решить задачу:
\[F = 2\pi \cdot 1.5 \cdot 0.0728\]
Теперь производим вычисления:
\[F \approx 0.68\,Н\]
Таким образом, сила поверхностного натяжения, действующая на парафиновую свечку диаметром 3 см, опущенную вертикально в воду, составляет примерно 0.68 Н.