Порядок виконання роботи

Для визначення коефіцієнта поверхневого натягу рідини на важіль терезів підвішують металеве кільце (рис. 1), яке після врівноваження спочатку приводять у дотик з поверхнею досліджуваної рідини, а потім відривають від неї. Щоб відірвати кільце від рідини, треба подолати опір двох сил: сили поверхневого натягу Fта сили тяжіння мокрого кільцяF_тяж. Отже, стрілка терезів показує сумарну величину цих сил F_в, тобто силу відриву кільця від поверхні рідини. F_в=F_тяж+F. При відриві кільця спостерігається розрив поверхні по зовнішньому і внутрішньому периметрах кільця. Загальна довжина зовнішнього і внутрішнього периметрів кільця дорівнює

, (4)

де d₁і d₂ − відповідно внутрішній і зовнішній діаметри, а сила поверхневого натягу F =d₁ + d₂.

Тоді сила відриву кільця від поверхні рідини

F_в= F_тяж + F = F_тяж +d₁ + d₂. (5)

З рівнянь (2) та (5) одержуємо робочу формулу для визначення коефіцієнта поверхневого натягу рідини:

. (6)

1. Значення діаметрів кільця d₁та d₂записати в таблицю. За формулою (4) обчислитиLі занести в таблицю.

2. Під керівництвом лаборанта або викладача підготувати терези до роботи :

а) встановити терези за рівнем за допомогою гвинтів-ніжок;

б) звільнити важіль;

в) встановити вимірювальну стрілку на „нуль” за допомогою коректора;

г) відкрити кришку терезів і підвісити на гачок кільце.

3. Обережно повертаючи важіль (ручка ліворуч) підняти кільце і підставити тигель з досліджуваною рідиною. Опустити кільце до його дотику з поверхнею рідини.

4. Повільно повернути важіль до моменту відриву кільця від поверхні рідини. За показами терезів n у момент відриву кільця визначити силу відриву F_вв нютонах. Врахувати, що ціна поділки терезів с =10^-5Н, тоді F_в =n ^.10^-5Н.

Повторити дослід п‘ять разів. Результати записати в таблицю.

5. Виміряти силу тяжіння кільця, зрівноважуючи терези важелем ліворуч. Дослід повторити п‘ять разів. Результати записати в таблицю.

6. Висушити кільце фільтрувальним папером після проведення дослідів з першою рідиною.

7. Виконати досліди, вказані у п. 3 і 4, з іншою рідиною п‘ять разів. Результати записати в таблицю.

Опрацювання результатів

1. Обчислити середні значення сил відриву Fв_срдля обох рідин.

2. За середніми значеннями величин, що входять у робочу формулу (6), визначити середнє значення коефіцієнта поверхневого натягу _срдля кожної рідини.

3. Знайти відносну похибку вимірювань для величини τ за формулою

. (7)

Похибки Δd₁і Δd₂– половина ціни поділки ноніуса штангенциркуля, яким вимірювались внутрішній і зовнішній діаметри кілець (ціна поділки ноніуса штангенциркуля – 0,1 мм).

Номер вимірювання	Досліджувана рідина	d1 = … м; d2 = … м ; Lм
		F, H	Fтяж, H	F – Fтяж, H	, H/м
1 2 3 4 5 Середнє значення	Дистильована вода
1 2 3 4 5 Середнє значення	Розчин гліцерину

4. Визначити середню абсолютну похибку за формулою

.

5. Записати результат визначення коефіцієнта поверхневого натягу в інтервальній формі, тобто у вигляді:

.