• Капля ртути во время падения имеет форму шара радиусом 5 мм. Падая в кювету, она дробится на 8 примерно одинаковых капель. Вычислите: а) отношение поверхностной энергии капли к её потенциальной энергии в момент соприкосновения с кюветой; б) отношение поверхностной энергии одной из получившихся при дроблении малых капель к её потенциальной энергии. Если решите, то объясните, пожалуйста, почему так.

Ответы 1

  • Поверхностная энергия в любом случае пропорциональна площади поверхности каплиW_s = \sigma S = 4 \sigma \pi R^2Где сигма - коэф-т поверхностного натяжения и применена формула для площади поверхности шараПотенциальная энергия капли равна ее массе, умноженной на высоту положения центра масс (то есть на радиус) и на ускорение свободного падения. Массу выразим через плотность и объемW_p = mgR = ho V g R = ho g \frac{4}{3}\pi R^3\cdot R = \frac{4}{3}\piho g R^4Найдем отношениеW_s/W_p = 4 \sigma \pi R^2/(\frac{4}{3}\piho g R^4) = \frac{3\sigma}{ho g}R^{-2} = 1.1\cdot 10^{-5}R^{-2}Тут я уже подставил табличные данные для плотности ртути и ее коэффициента поверхностного натяженияТак что в первом случаеW_s/W_p = 1.1\cdot 10^{-5}(0.005)^{-2} = 0.44Во втором случае объем мелкой капли в 8 раз меньше, значит радиус меньше в 2 раза чем у исходной (корень кубический из восьми), значит отношение будет в 2^2 = 4 раза больше или 1.76
    • Автор:

      buchanan
    • 6 лет назад
    • 0
  • Добавить свой ответ

Еще вопросы

Войти через Google

или

Забыли пароль?

У меня нет аккаунта, я хочу Зарегистрироваться

How much to ban the user?
1 hour 1 day 100 years