Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Физика, лабы.doc
Скачиваний:
290
Добавлен:
12.03.2016
Размер:
11.58 Mб
Скачать

Порядок выполнения работы

1.Снять с установки ёмкость с водой и отметить на шкале S положение Nо указателя С при ненагруженной чашке. Глаз наблюдателя при этом должен быть расположен так, чтобы диск указателя и его изображение в зеркале шкалы перекрывали друг друга. Результаты измерения No занести в первую строку таблицы 1.

2.Последовательно добавляя в чашку разновесы по 0,5 г, занести в таблицу 1 значения силы Рn и соответствующие показания указателя Nn. Здесь n – число разновесов в чашке.

3.Последовательно снимая с чашки разновесы, определить показания указателя Nn в зависимости от Рn при разгрузке. Данные занести в таблицу 1.

4.Определить силу F, действующую на кольцо в момент отрыва от воды. Для этого поставить на установку сосуд с жидкостью и, поднимая его, привести поверхность воды в соприкосновение с кольцом. Медленно опуская сосуд, следить за положением указателя. Отметить положение N указателя во время отрыва кольца от воды. Опыт повторить 5 раз, все данные занести в таблицу 2.

5.С помощью штангенциркуля измерить внешний d1 и внутренний d2 диаметры кольца. Данные измерений занести в таблицу3.

6.По данным таблицы 1 построить градуировочный график зависимости растяжения пружины Nn от нагрузки Рn.

7.По данным таблицы 2 найти среднее значение Nср и среднее значение погрешности измерений Nср. Пользуясь градуировочным графиком, определить величину силы поверхностного натяжения F, действующей в момент отрыва. Результаты занести в таблицу 3.

8.По формуле (3) вычислить коэффициент поверхностного натяжения .

9.Определить абсолютную погрешность величины :

а) Получить формулу для относительной погрешности / в соответствии с правилами нахождения погрешностей косвенных измерений.

б) Используя градуировочный график, найти величину F абсолютной погрешности силы F (рис.3).

в) подставляя в формулу для относительной погрешности величины F и d, вычислить .

10.Записать окончательный результат с учётом погрешности измерений.

Лабораторная работа №12-б

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОВЕРХНОСТНОГО НАТЯЖЕНИЯ

ЖИДКОСТИ МЕТОДОМ ОТРЫВА ПУЗЫРЯ

Природа сил поверхностного натяжения изложена в лабораторной работе №12-А. Там же дано определение коэффициента поверхностного натяжения .

Наличие сил поверхностного натяжения приводит к тому, что внутри жидкости возникает избыточное давление в случае, если поверхность жидкости изогнута (рис.1).

У смачивающей жидкости, находящейся в капилляре радиуса r , поверхность приближенно принимает сферическую вогнутую внутрь форму. Радиус этой сферы можно приближённо считать равным радиусу капилляра. В этом случае избыточное давление р направлено вне жидкости. Давление внутри нее уменьшается по сравнению с атмосферным давлением ро, вследствие чего уровень жидкости в капилляре оказывается выше, чем в сосуде, куда погружен капилляр, на величину:

(1)

где - плотность жидкости, коэффициент поверхностного натяжения.

При подаче воздуха в капилляр, опущенный в жидкость на глубину l, он будет вытеснять из капилляра жидкость до тех пор, пока при некотором давлении p на конце его не образуется пузырь, радиус которого равен радиусу капилляра. Избыточное давление внутри пузыря равно . В этих условиях пузырь оказывается неустойчивым, его радиус увеличивается и он отрывается от капилляра. Затем процесс образования пузыря повторяется. При отрыве пузыря внешнее давлениеp оказывается максимальным. Если капилляр погружен в жидкость на глубину l, то условия равновесия пузыря записываются в виде:

(2)

Целью работы является определение коэффициента поверхностного натяжения воды.

Поставленная цель достигается путём наблюдения за процессом отрыва пузыря воздуха от капилляра, погружённого в жидкость.