Задание 2 Параграф 77 ГДЗ Мякишев 10 класс (Физика)
ИИ
Разбор
Варианты ответа:
При движении сосуда вверх с ускорением эффективное ускорение свободного падения равно
gэфф = g + a = 9,8 + 4,9 = 14,7 м/с².
Для смачивающей жидкости высота капиллярного подъёма:
h = 2σ/(ρrgэфф).
Подставим значения:
h = (2 · 0,073)/(1000 · 0,001 · 14,7) ≈ 0,0099 м.
Следовательно, высота столбика воды в капилляре будет примерно 1 см.
gэфф = g + a = 9,8 + 4,9 = 14,7 м/с².
Для смачивающей жидкости высота капиллярного подъёма:
h = 2σ/(ρrgэфф).
Подставим значения:
h = (2 · 0,073)/(1000 · 0,001 · 14,7) ≈ 0,0099 м.
Следовательно, высота столбика воды в капилляре будет примерно 1 см.
В системе отсчёта поднимающегося сосуда на воду действует перегрузка, поэтому вес столбика увеличивается. При полном смачивании сила поверхностного натяжения равна 2πrσ, а вес воды в капилляре — ρπr²h(g + a).
Условие равновесия:
2πrσ = ρπr²h(g + a).
Отсюда
h = 2σ / [ρr(g + a)]
= 2 · 0,073 / [1000 · 10⁻³ · (9,8 + 4,9)]
≈ 9,9 · 10⁻³ м.
Высота столбика воды составит около 9,9 мм, то есть приблизительно 1 см.
Условие равновесия:
2πrσ = ρπr²h(g + a).
Отсюда
h = 2σ / [ρr(g + a)]
= 2 · 0,073 / [1000 · 10⁻³ · (9,8 + 4,9)]
≈ 9,9 · 10⁻³ м.
Высота столбика воды составит около 9,9 мм, то есть приблизительно 1 см.
Капиллярное давление уравновешивает давление столба воды:
2σ/r = ρ(g + a)h.
Поэтому
h = 2σ/[ρr(g + a)] =
= 2 · 0,073/[1000 · 0,001 · 14,7] ≈ 0,0099 м.
Ответ: h ≈ 9,9 мм.
2σ/r = ρ(g + a)h.
Поэтому
h = 2σ/[ρr(g + a)] =
= 2 · 0,073/[1000 · 0,001 · 14,7] ≈ 0,0099 м.
Ответ: h ≈ 9,9 мм.
Рассмотрим вариант решения задания из учебника
Мякишев, Буховцев 10 класс, Просвещение:
В вертикальной капиллярной трубке из смачиваемого водой материала находится вода. Чему будет равна высота столбика воды в капилляре, если сосуд с жидкостью начать поднимать с ускорением 4,9 м/с?? Радиус капилляра 1 мм, коэффициент поверхностного натяжения воды 0,073 Н/м.
