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:

Fпов = Fтяж, 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 Ncp.

2. Рассчитайте среднее значение поверхностного натяжения воды σср.

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.