Описание экспериментальной установки. На штативе крепится стеклянная трубка с краном
На штативе крепится стеклянная трубка с краном. Под трубкой ставится предметный столик, на нем находится колба - контейнер для сбора капель.
Порядок выполнения упражнения
1. Зарисовать таблицу
| № | t0 = ˚C, d = мм, M = кг , g = 9,8м/c2 | |||
| N | M1, кг | mn, кг | a, Н/м2 | |
 = |
2. С помощью термометра определить температуру в лаборатории t0.
Используя штангенциркуль, измерить внешний диаметр трубки d. Полученные данные и численное значение ускорения свободного падения g записать в таблицу
3. Взвесить пустую колбу на электронных весах и определить ее массу – М.
4. Закрыть кран стеклянной трубки и налить в трубку воду. Подставить под трубку чашу и открыть осторожно кран. Кран должен быть открыт так, чтобы вода из крана капала медленно (30-40 капель в минуту). При этих условиях, можно считать, что отрывание капель происходит в момент, когда сила тяжести будет равна или больше силы поверхностного натяжения (рис.2).
5. После этого под трубку подставляют колбу и собирают в нее несколько десятков (от 40 до 90) капель
6. Взвешивают колбу с водой, определяют массу колбы с водой M1 и массу n капель mn, данные заносят в таблицу.
7. Пункты 5, 6 повторить четыре раза для указанного числа капель.
Обработка результатов измерений
1. Определить коэффициент поверхностного натяжения воды по формуле:
2. Определить его среднее значение.
3. Рассчитать абсолютную и относительную погрешность измерений.
4. Сравнить полученный результат с табличным значением при данной температуре t0
Упражнение 2. Определение коэффициента поверхностного натяжения методом отрыва кольца
Коэффициент поверхностного натяжения можно определить путем измерения силы, которую нужно приложить перпендикулярно к поверхности жидкости для отрыва различных твердых тел от этой поверхности. Если отрываемое тело смачивается жидкостью, то вместе с ним поднимается и некоторое количество жидкости (рис 4), и свободная поверхность этой жидкости увеличивается. Так как эта поверхность всегда стремится сократиться, то возникает сила поверхностного натяжения. При равенстве силы, действующей на тело, и силы поверхностного натяжения тело оторвется. В нашем случае в качестве такого тела берется тонкое кольцо.
 рис 4 |
При поднятии кольца из жидкости внутренняя и внешняя поверхность кольца образуют тонкие пленки с водой. Каждая из этих пленок действует на кольцо с силой, направленной вниз, и равной:
F = σℓ1 + σℓ2 = σπD + σπd,
где D, d - соответственно внешний и внутренний диаметры кольца. Тогда: 
(7)