На сколько уровень воды в тонкой капиллярной трубке из опыта 3…

Жидкие и твердые телаПо тексту · среднее

Опыты в школьной лаборатории
На уроке физики ученики изучали свойства жидкостей и твёрдых тел и провели несколько опытов.
Опыт 1. Стальной стержень длиной 2,0 м при температуре 20 °C нагрели до 70 °C. Температурный коэффициент линейного расширения стали $\alpha = 12\cdot10^{-6}$ К $^{-1}$ .
Опыт 2. Стальную проволоку длиной 2,0 м и площадью поперечного сечения 1 мм² закрепили за верхний конец и подвесили к ней груз. Модуль Юнга стали 200 ГПа, предел прочности стали 400 МПа. Деформацию проволоки считайте упругой, пока она не разорвётся.
Опыт 3. В сосуд с водой вертикально опустили две стеклянные капиллярные трубки: радиус первой 0,5 мм, радиус второй 0,25 мм. Вода полностью смачивает стекло. Поверхностное натяжение воды 0,07 Н/м, плотность воды 1000 кг/м³, $g = 10$ м/с².
Опыт 4. На проволочной рамке с подвижной перемычкой длиной 5 см получили плоскую мыльную плёнку. Плёнка имеет две поверхности, поверхностное натяжение мыльного раствора 0,04 Н/м.

На сколько уровень воды в тонкой капиллярной трубке из опыта 3 выше, чем в более широкой трубке?

A28 мм
B56 мм
C84 мм
D14 мм

Показать ответ и разборСкрыть ответ и разбор

Верный ответ

A28 мм

Разбор

При полном смачивании высота подъёма $h = \dfrac{2\sigma}{\rho g r}$ . Для трубки радиусом 0,5 мм: $h_1 = \dfrac{2\cdot0{,}07}{1000\cdot10\cdot0{,}5\cdot10^{-3}} = 0{,}028$ м = 28 мм. Для трубки радиусом 0,25 мм высота вдвое больше: $h_2 = 56$ мм. Разность $h_2 - h_1 = 28$ мм. Значение «56 мм» — это высота лишь в тонкой трубке, «14 мм» получается при неверной зависимости от радиуса.

Задание № 2642 по физике: Жидкие и твердые тела

Похожие задания по теме «Жидкие и твердые тела»

Потренируйте тему «Жидкие и твердые тела»

Соберите пробник с таймером