Держатель вместе с капиллярами может перемещаться в вертикальной плоскости по направляющим Нп. К держателям прикреплены образцы капиллярных трубок КпТ, обращенные торцами к катетометру. Изображение торцевого сечения одного из образцов в увеличенном масштабе дано на рис. 10.5,б. Разность уровней воды в капиллярах и их внутренние диаметры измеряются с помощью катетометра.

Порядок выполнения работы

1.Расположите каппиляры с сосудом на расстоянии 35–40 см от зрительной трубы катетометра.

2.Перемещая держатель Др (рис.10.5,а) вниз по направляющим, опустите капилляры в сосуд с водой так, чтобы их нижние концы были ниже уровня воды на 5–6 см. Через 1–2 с приподнимите капилляры, не вынимая их из воды.

3.Вращением окуляра зрительной трубы установите его на резкое изображение перекрестия, а вращением маховика 11 добейтесь резкого изображения каппиляров.

4.Произведите точную наводку зрительной трубы катетометра на мениск воды в левом капилляре: в вертикальной плоскости – с помощью винта 10 при закрепленном винте 9; в горизонтальной плоскости – с помощью винта 7 при закрепленном винте 8. При этом горизонтальный штрих перекрестия должен касаться мениска воды в каппиляре большего диаметра.

5.Определите координату y1B B точки касания по масштабной сетке отсчетного микроскопа.

6.Не изменяя направления зрительной трубы в горизонтальной плоскости, наведите ее на мениск воды в правом капилляре с помощью винта

10.По масштабной сетке отсчетного микроскопа снимите отсчет у2B B, соответствующий этому положению мениска. Повторите измерения у1B B и у2B B пять раз.

7.Наведите перекрестие зрительной трубы таким образом, чтобы горизонтальный штрих перекрестия касался точки А торцевого сечения капилляра (рис. 10.5,б) и определите по масштабной сетке отсчетного микроскопа ее координату Y1AB .B

8.Наведите далее горизонтальный штрих перекрестия на точку B торцевого сечения капилляра (рис. 10.5,б) и определите по масштабной сетке отсчетного микроскопа ее координату Y1B.B

9.Аналогичным образом определите координаты Y2AB B и Y2BB тех же точек A и B внутренней окружности другого капилляра. Повторите измерения диаметров капилляров пять раз.

10.Результаты измерений занесите в таблицу.

11.Определите температуру окружающей среды и соответствующую

ей плотность воды ρ (по таблице, помещенной на лабораторном столе) и занесите ее в протокол работы.

184

Обработка результатов измерения

1. По данным, полученным в каждом из опытов, рассчитайте величи-

ны:

∆h = y1B B – y2B B , d1B B = YB1AB – Y1BB , d2B B = Y2AB B – Y2BB .

2.По формуле (10.2) для каждого опыта рассчитайте значение коэффициента поверхностного натяжения σ.

3.По данным пяти параллельных опытов проведите статистическую

обработку для величин: <∆h>, <d1B >,B <d2B >,B <σ> .

4.Рассчитайте абсолютную погрешность определения коэффициента поверхностного натяжения ∆σ в данной лабораторной работе, учитывая, что эта величина получена путем косвенных измерений.

5.Запишите окончательный результат в виде: σ = <σ> ± ∆σ .

Экспериментальные данные и вычисления

Контрольные вопросы

1.Почему поверхностный слой жидкости обладает дополнительной энергией?

2.Дайте определение коэффициента поверхностного натяжения жидкости с энергетической и силовой точек зрения.

3.Чем обусловлено поднятие или опускание жидкости в капиллярах?

4.Выведите формулу, по которой рассчитывается высота поднятия или опускания жидкости в капиллярах.

5.Как ведут себя смачивающие и несмачивающие жидкости в капиллярах? Дайте определение краевого угла.

6.Объясните, как поступают питательные вещества к кроне деревьев. Каким должен быть диаметр биологического капилляра, чтобы обеспечить питанием листья пирамидального тополя на высоте 18 м?

185

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1.Каленков, С. Г. Практикум по физике. Механика/ С. Г. Каленков, Г. И. Соломахо. – М.: Высшая школа, 1990. – 169 c.

2.Хайкин, С. Э. Физические основы механики/ С. Э. Хайкин. – М.: Наука, 1971. – 601 с.

3.Сивухин Д. В. Общий курс физики. – Т.1/Д. В Сивухин. – М.: Наука, 1974. –519 с.

4.Савельев, И. В. Курс общей физики. – Т.1/И. В. Савельев. – М.: Наука, 1982. – 432 с.

5.Физический практикум. Механика и молекулярная физика /под ред. В. И. Ивероновой. – М.: Наука, 1967. – 352 с.

6.Кортнев, А. В. Практикум по физике/ А. В. Кортнев, Ю. В. Рублев, А. Н. Куценко. – М.: Высшая школа, 1961. – 427с.

7.Вайдель, А. Н. Ошибки измерений физических величин/ А. Н. Вайдель. –

Л.: Наука, 1974. – 246 с.

8.Сквайрс, Дж. Практическая физика/Дж. Сквайрс/ пер. с англ. – М.: Мир, 1971. – 246 с.

186