До закріпленої з одного кінця проволоки діаметром 2 мм підвішений вантаж масою 10 кг. Визначте механічне навантаження в проволоці. Капіляр радіусом 0,1мм занурюють у мильну воду ( σ = 40 мДж/м2 ; ρ = 1000 кг/м3 ). Визначте висоту на яку підніметься рідина та роботу сил поверхневого натягу

Ответ:

Механическую нагрузку в проводе можно определить по формуле:

Нагрузка = π * (диаметр/2) ^ 2 * напряжение

где напряжение = вес/площадь и площадь = π * (диаметр/2)^2

Подставляя данные значения, получаем:

напряжение = 10 кг / (π * (2 мм / 2)^2) = 127,32 Н/мм^2

Нагрузка = π * (2 мм / 2)^2 * 127,32 Н/мм^2 = 50,27 Н

Высота, на которую поднимется жидкость в капилляре, можно определить по формуле:

h = 2 * σ / (ρ * g * r)

где σ — поверхностное натяжение, ρ — плотность жидкости, g — ускорение свободного падения, r — радиус капилляра.

Подставляя данные значения, получаем:

h = 2 * 40 мДж/м^2 / (1000 кг/м^3 * 9,81 м/с^2 * 0,1 мм) = 8,14 мм

Работу сил поверхностного натяжения можно определить по формуле:

W = 2 * π * σ * r * ч

Подставляя данные значения, получаем:

W = 2 * π * 40 мДж/м^2 * 0,1 мм * 8,14 мм = 20,3 мкДж

Объяснение: