Порядок виконання роботи

2 Налити в чашку 7 (див. рис. 7.3) води в такій кількості, щоб петля могла в ній повністю зануритися у вертикальному положенні.

3 Підвісити петлю за допомогою пінцета на зачіп вимірювальної пружини динамометра 3, не торкаючись до неї пальцями. Визначте нульовий рівень відліку.

4 Встановити чашку з водою на підставку 8.

5 Підняти підставку з чашкою (рис. 7.3, позиції 7, 8) так, щоб петля повністю занурилася у рідину. Зафіксуйте це положення підставки за допомогою відповідних гвинтів.

6 Спостерігаючи за стрілкою на шкалі динамометра, повільно повертайте гвинт 9 доти, поки не розірветься плівка рідини, що тягнеться за петлею. Найбільше значення сили відносно нульового рівня (сили поверхневого натягу) запишіть у таблицю 7.1.

7 Виконати вимірювання, що описані в пп. 5, 6, кілька разів. Запишіть у таблицю 7.1 результати п’яти дослідів.

8 Обчислити середнє значення сили поверхневого натягу та похибку її вимірювання за допомогою формул:

,

,

,

де – похибка приладу (половина ціни поділки шкали динамометра); – випадкова похибка; – загальна похибка вимірювань.

9 Обчислити середнє значення коефіцієнта поверхневого натягу води та його похибку:

,

,

де <l> – середнє значення півпериметра петлі; – похибка її вимірювань. Запишіть результати розрахунків у таблицю 7.1.

10 За допомогою піпетки додайте у чашку з водою одну краплю 10% розчину мильного порошку (ПАР).

11 Виконати вимірювання коефіцієнта поверхневого натягу розчину так, як це описано у пп. 5–9.

12 За допомогою піпетки додати у чашку з водою ще одну краплю 10% розчину мильного порошку (ПАР). Виконати вимірювання коефіцієнта поверхневого натягу розчину (див. пп. 5–9). Цю процедуру повторити 4–5 разів, доки не виникне насичення, тобто коли сила поверхневого натягу перестане залежати від кількості крапель.

13 Побудувати графік залежності коефіцієнта поверхневого натягу рідини від кількості крапель ПАР ( ). На графіку зобразити похибки вимірювання коефіцієнта поверхневого натягу.

14 Зробити висновки до лабораторної роботи: 1) запишіть експериментально отримане вами значення коефіцієнта поверхневого натягу води, порівняйте цей результат з табличним; 2) проаналізувати залежність та поясніть, чим викликано насичення.

15 Після вимірювань необхідно з петлі та із зачепа динамометра витерти рідину за допомогою чистої м'якої ганчірочки або чистого промокального паперу.

5 Контрольні питання

Під час підготовки до лабораторної роботи необхідно вивчити:

- теоретичний матеріал з теми “Рідкий стан” за підручником [2, 5] або конспектом лекцій [6];

- матеріал, що поданий вище до даної лабораторної роботи.

Для перевірки теоретичної підготовки до лабораторної роботи дайте відповіді на такі питання:

1 Будова рідин. Поверхневий натяг рідин. Крайовий кут.

2 Формула Лапласа (доведення). Капілярні явища. Висота піднімання й опускання рідини в капілярах (доведення).

3 Що таке радіус дії молекулярних сил? Яким є радіус дії молекулярних сил.

4 Механізм виникнення внутрішнього тиску. Напрямок сили внутрішнього тиску.

5 Механізм виникнення поверхневого натягу. Напрямок сили поверхневого натягу.

6 Навести два означення для коефіцієнта поверхневого натягу.

7 Що таке ПАР і чому їх так називають?

8 Як впливають ПАР на коефіцієнт поверхневого натягу?

9 У чому фізична сутність прання?

10 Як пояснити стійкість мильних бульбашок і мильної піни?

Доведіть формулу для похибки коефіцієнта поверхневого натягу.