Проведение измерений методом отрыва петли

 

1. Надеть на открытый зацеп измерительной пружины динамометра проволочную петлю длиной 30 мм. (Нельзя касаться горизонтальной части проволочной петли руками, т.к. грязь и жир с рук влияют на смачивание и искажают результаты опытов.)

2. Так как под действием веса проволочной петли пружина динамометра растянется, то при необходимости следует произвести установку нуля динамометра. Для этого надо, придерживая установочный винт (см. рис. 6), отвернуть стопорный винт динамометра; нажимая на установочный винт, установить стрелку динамометра параллельно шкале против нулевой отметки; завинтить стопорный винт.

3. Налить в стакан воды. Воды должно быть столько, чтобы проволочная петля могла полностью в неё погрузиться.

4. Взять стакан с водой в руку, поднести к проволочной петле, полностью погрузить в воду горизонтальный участок проволочной петли; (если проволочная петля не погружается в воду, а плавает на её поверхности, то при помощи проволочного крючка следует «утопить» проволочную петлю в воде).

5. Медленно опускать стакан с водой вниз до тех пор, пока не разорвется пленка жидкости, тянущаяся за проволочной петлей.

6. Заметить по шкале динамометра при какой силе разорвалась пленка.

7. Убрать проволочную петлю в футляр динамометра. Если в результате измерений проволочная петля упала на дно стакана с водой, то её можно вытащить оттуда при помощи проволочного крючка, стараясь не трогать пальцами горизонтальный участок проволочной петли.

8. Вычислить поверхностное натяжение по формуле (24).

9. Проделать опыт с каждой проволочной петлей по одному разу, начиная с п. 4. Чтобы уменьшить механический износ пластмассовых деталей динамометра, установку нуля динамометра следует производить только один раз для петли длиной 30 мм, а при измерениях с другими петлями надо вводить соответствующие поправки.

10. Вычислить среднее значение поверхностного натяжения, погрешность измерений и записать результат в виде

s = s_ср ± Ds.

11. Результаты измерений и вычислений оформить в виде таблицы:

 

№ опыта	Длина проволочной петли l, мм	Показания динамометра Fупр, мН	Поверхностное натяжение s, Н/м	sср, Н/м

 

Контрольные вопросы

 

1. Дать определение поверхностному напряжению.

2. От каких факторов зависит поверхностное натяжение?

3. Предложить другие способы измерения поверхностного натяжения.

4. Перечислить факторы, влияющие на погрешность измерений в данной лабораторной работе.

5. Каковы особенности жидкого состояния вещества?

6. Что такое «ближний порядок» в расположении молекул?

7. Почему молекулы поверхностного слоя обладают большей потенциальной энергией, чем молекулы внутри жидкости?

8. Чем отличаются силы поверхностного натяжения от сил упругости?