Экспериментальная установка

Установка выполнена на основе рычажных весов 1 (рис. 5), к одной из чашек которых подвешено проволочное кольцо 2 на подвесах 3. Весы уравновешиваются, используя набор разновесов.

При проведении эксперимента кольцо опускается в сосуд с жидкостью 4 таким образом, чтобы оно лежало на поверхности и равновесие весов не нарушалось. Для этого можно поступить следующим образом. Кольцо на уравновешенных весах погружается в жидкость, уровень которой несколько меньше необходимого. Далее в сосуд постепенно доливается жидкость из колбы 5 до тех пор, пока весы вновь не окажутся в равновесии.

Постепенно догружая чашу 6, достигается такое состояние, при котором происходит отрыв кольца от поверхности жидкости. Определив добавленный вес можно утверждать, что он равен силе поверхностного натяжения, действующей на кольцо.

Зная силу поверхностного натяжения и длину кольца, можно определить коэффициент поверхностного натяжения жидкости.

Порядок проведения эксперимента

1. Определение коэффициента поверхностного натяжения жидкости методом отрыва кольца.

1.1. Измерьте диаметр D проволочного кольца не менее 5 раз в разных местах. При проведении: измерений не деформируете кольцо чрезмерными усилиями. Аналогично измерьте диаметр проволокиd. Результаты внесите в табл.1.

1.2. Установите рычажные весы на горизонтальной поверхности. Прикрепите к одной из чашек проволочное кольцо. Кольцо должно располагаться горизонтально.

1.3. Уравновесьте весы, используя набор разновесов.

1.4. Подставьте под кольцо сосуд для жидкости. Постепенно вливайте жидкость в сосуд, до тех пор, пока кольцо не будет лежать на поверхности, при этом равновесие весов должно сохраняться.

1.5. Медленно насыпайте в чашу с разновесами речной песок, до тех пор, пока кольцо не оторвется от поверхности жидкости.

1.6. Измерьте массу насыпанного песка т. Считая, что вес песка равен силе поверхностного натяжения, удерживающей кольцо непосредственно в момент отрыва, рассчитайте коэффициент поверхностного натяжения жидкостиа, по формуле (10). При вычислении используйте средние значения диаметра кольца и проволоки.

1.7. Проведите измерения силы поверхностного натяжения не менее 5 раз. Все результаты внесите в табл. 1.

1.8. Рассчитайте аналитически абсолютную и относительную погрешности по формуле (11). За абсолютную погрешность диаметра проволоки примите погрешность измерительною прибора (половина цены деления), а погрешности диаметра кольца и массы оцените, используя метод среднего арифметического. Помните, что используемые в формуле постоянные величины являются приближенными. Приведите пример вычисления каждой расчетной величины.

1.9. Проделайте пункты 1.1.-1.8. для всех предложенных жидкостей. Перед сменой жидкости тщательно обтирайте сосуд и кольцо, чтобы на них не оставалась жидкость от предыдущего эксперимента.

Таблица 1

№	D, м	D, м	d, м	d, м	m, кг	m, кг	, Н/м	, Н/м	
Название жидкости
1...5
Средние значения