Какой краевой угол можно определить, если в капиллярной трубке диаметром 0,78 мм искривленная поверхность воды создает добавочное давление 0,32 кПа?

Физика 8 класс Капиллярные явления краевой угол капиллярная трубка давление искривлённая поверхность физика 8 класс диаметр 0,78 мм добавочное давление 0,32 кПа Новый

Для решения этой задачи нам нужно использовать формулу для добавочного давления в капиллярной трубке, которая связана с краевым углом. Формула выглядит следующим образом:

ΔP = 2 * γ * cos(θ) / r

Где:

• ΔP — добавочное давление (в данном случае 0,32 кПа или 320 Па),
• γ — поверхностное натяжение воды (примерно 0,072 Н/м),
• θ — краевой угол, который мы хотим найти,
• r — радиус капиллярной трубки.

Теперь давайте найдем радиус трубки. Диаметр трубки равен 0,78 мм, следовательно, радиус будет:

r = d / 2 = 0,78 мм / 2 = 0,39 мм = 0,39 * 10^-3 м = 0,00039 м

Теперь мы можем подставить известные значения в формулу для добавочного давления:

320 = 2 * 0,072 * cos(θ) / 0,00039

Умножим обе стороны уравнения на 0,00039:

320 * 0,00039 = 2 * 0,072 * cos(θ)

Теперь вычислим левую часть:

0,1248 = 0,144 * cos(θ)

Теперь разделим обе стороны на 0,144:

cos(θ) = 0,1248 / 0,144

Вычислим это значение:

cos(θ) ≈ 0,8667

Теперь, чтобы найти угол θ, мы используем обратную функцию косинуса:

θ = cos^-1(0,8667)

Приблизительно это значение равно 30 градусов.

Таким образом, краевой угол, который можно определить, составляет примерно 30 градусов.