Физика. Уровень стандарта. 10 класс. Барьяхтар

Лабораторная работа № 7. Измерение поверхностного натяжения жидкости

Цель: измерить поверхностное натяжение воды методом отрыва капель.

Оборудование: штангенциркуль, медицинский шприц объемом 2 мл без иглы, зубочистка, стакан с дистиллированной водой.

УКАЗАНИЯ К РАБОТЕ

Теоретические сведения

При медленном вытекании жидкости из тонкой вертикальной трубки на конце трубки образуется капля (см. рисунок). Отрыв капли происходит в тот момент, когда сила тяжести становится равной силе поверхностного натяжения, действующей на каплю вдоль окружности шейки капли:

F_пов = F_тяж, или m₀g = σl,

где m0 — масса капли; σ — поверхностное натяжение жидкости; l = πd — длина окружности (d — внутренний диаметр трубки).

Эксперимент

Результаты измерений и вычислений сразу заносите в таблицу.

1. Измерьте диаметр выходного отверстия шприца.

2. Наберите в шприц 2 мл воды. Медленно нажимая на поршень и считая капли, выкапайте воду в стакан.

3. Повторите опыт еще 3-4 раза.

Номер опыта	Диаметр отверстия d, х 10-3 м	Объем воды V, х 10-6 м3	Количество капель		Поверхностное натяжение σср, х 10-3 Н/м
			N	Nср

Обработка результатов эксперимента

1. По результатам опытов найдите среднее количество капель N_cp.

2. Рассчитайте среднее значение поверхностного натяжения воды σ_ср.

3. Оцените относительную погрешность эксперимента, сравнив полученное значение поверхностного натяжения воды с табличным.

Анализ эксперимента и его результатов

По результатам эксперимента сделайте вывод, в котором укажите: 1) величину, которую вы измеряли; 2) полученный результат; 3) причины погрешности; 5) считаете ли вы предложенный способ удобным.

Творческое задание

Предложите эксперимент по выявлению зависимости поверхностного натяжения жидкости от температуры жидкости и от наличия в жидкости примесей. Проведите эксперименты, сделайте выводы.