Почему после погружения стеклянной трубки в сосуд с водой комнатной температуры и снятия пластилина вода по трубке поднимается вверх?

Физика 10 класс Капиллярные явления стеклянная трубка сосуд с водой комнатная температура поднятие воды физика 10 класс капиллярное действие давление свойства жидкостей взаимодействие воды и воздуха закон Паскаля Новый

Когда мы погружаем стеклянную трубку в сосуд с водой и снимаем пластилин, который закрывает один конец трубки, происходит интересный физический процесс, связанный с атмосферным давлением и капиллярными явлениями.

Первый вариант: откачка воздуха

• Предположим, что в стеклянной трубке был откачан воздух, и один конец трубки был закрыт пластилином.
• Когда мы опускаем трубку в воду и снимаем пластилин, атмосферное давление, которое действует на поверхность воды в сосуде, становится больше, чем давление внутри трубки.
• Это разница в давлении заставляет воду подниматься по трубке вверх, пока давление столба воды в трубке не сравняется с атмосферным давлением.

Второй вариант: отсутствие откачки воздуха

• Если мы просто опустили трубку в воду, не откачивая воздух, и сняли пластилин, то подъем воды также будет наблюдаться, особенно если диаметр трубки небольшой.
• Этот эффект объясняется капиллярными явлениями. Вода в узкой трубке поднимается благодаря силам поверхностного натяжения, которые действуют на границе между водой и стенками трубки.
• При этом, поскольку стекло хорошо смачивается водой, вода "прилипает" к стенкам трубки, создавая избыточное давление, которое также способствует подъему воды.
• Чем уже трубка, тем выше будет подниматься вода, так как капиллярные силы становятся более выраженными.

Таким образом, в обоих случаях подъем воды в трубке происходит за счет разницы давлений и особенностей взаимодействия воды с материалом трубки. Этот процесс демонстрирует как атмосферное давление, так и свойства жидкости, такие как поверхностное натяжение.