Визначення коефіцієнта поверхневого натягу рідини
Мета: Виміряти коефіцієнт поверхневого натягу води.
Обладнання: терези навчальні з штативом; гирі Г 4-210; штангенциркуль; клин вимірювальний; голка; лінійка; колба конічна; лінійка конусоподібна; трубка гумова; штатив для фронтальних робіт; вода; пінцет; склянка низька.
Теоретичні відомості:Поверхневий натяг рідини σ залежить від природи межуючих середовищ і температури рідини. Поверхневий натяг чисельно дорівнює відношенню модуля сили поверхневого натягу F, що діє межу поверхневого шару рідини, до довжини цієї межі l : 
(1)
Якщо вода повільно витікає з вертикально закріпленої трубки, то з її нижнього кінця відривається краплина за краплиною. Розміри кожної краплі збільшується поступово. В міру збільшення краплі шийка її тоншає, і вага її дорівнює силі поверхневого натягу F.
Визначивши вагу однієї краплі і силу поверхневого натягу, важливо обчислити коефіцієнт поверхневого натягу. Щоб визначити вагу однієї краплі, вагу усіх крапель М ділять на їх кількість n.
У момент відривання краплі модуль сили поверхневого натягу F дорівнює модулю сили тяжіння Fтяж, яка діє на краплю масою m;
F= Fтяж або σnD = mg
звідси 
(2)
Щоб підвищити точність, вимірюють масу n крапель і поверхневий натяг обчислюють за формулою : 
(3)
де М – маса води, яка вилилася, g – модуль прискорення вільного падіння, n – число крапель води, D – внутрішній діаметр скляної трубки – наконечника.
Студенти, дотримуйтесь правил техніки безпеки при виконанні лабораторної роботи.
Хід роботи
1.
 |
Складіть установку за мал.1.
2. Зважте порожню склянку для крапель з точністю до 0,01г .
3. Виміряйте внутрішній діаметр скляної трубки – наконечника з точністю до 0,1мм.
4. Закрийте кран і налийте в лійку дистильованої води.
5. Підставте під трубку порожню склянку і, відлічивши 80-100 крапель, відсуньте її.
6. Зважте склянку і обчисліть масу води, що вилилася.
7. Обчисліть поверхневий натяг води за формулою (3).
8. Обчисліть відносну і абсолютну похибки вимірювань:
. Вважаючи, що 
і 
, 
9. Результати вимірювань і обчислень запишіть в таблицю.
| №п/п | D, м | ∆D, м | n | M, кг | ∆M, кг | σ, Н/м | εσ | ∆σ, Н/м |
Контрольні питання:
1.Чому в роботі використовують дистильовану воду ?
______________________________
2.Чому при витіканні крапель з трубки краплі набирають сферичну форму ?
______________________________
3.Які величини при визначенні коефіцієнта поверхневого натягу треба виміряти найбільш точно ?
______________________________
4.Чому часто ліки дозують краплями ?
______________________________
Висновок :
______________________________
Дата “___”__________200__року
Лабораторна робота 7