Хмельницький нацiональний унiверситет 
 Фiзика
Лабораторна робота: Вивчення коефіцієнта поверхневого натягу рідини методом підняття

Звіт.

Хід роботи.

  1. Записати радіуси трьох капілярів (вказані на установці).
  2. Опустити склянку В так, щоб трубка N з`єдналась з атмосферою (рис. 1). Тоді вся система приймає атмосферний тиск. По капіляру А рідина піднімається на висоту h. В колінах манометра рідина встановлюється на одному рівні.
  3. Для знаходження висоти h підняття рідини в капілярі піднімають склянку В. Вода, заходячи в трубку N, стискає повітря всередині системи, і виникаючий при цьому додатковий тиск буде знижувати меніск. Треба досягти опускання меніску до рівня рідини в посудині С (для кожної трубки окремо). Очевидно, що одночасно з цієї самої причини рівень рідини у правому коліні манометра буде опускатись, а в лівому підніматись. Нехай висота підняття рівня рідини в лівому коліні манометра над рівнем рідини в правому коліні буде h1, а густина рідини ρ1. Через те що ρ1h1g1 = ρhg, а у випадку однакових рідин в капілярі і манометрі ρ1 = ρ, та відповідно h1 = h.
  4. Дослід необхідно повторити по 3 рази для трьох капілярів з різними діаметрами. Знайти середнє арифметичне h для кожного капіляра і обчислити σ та похибки вимірювань. Результати занести в таблицю 1.


рис. 1

Заповнення таблиці.

Таблиця 1

Номер дослідуh, м•10-3r, м•10-3σ, Н/м•10-3∆σ, Н/м•10-3Е= ∆σсер. / σсер. • 100%σ =(σс ± ∆σс), Н/м•10-3
І капіляр1160,5xxxx
2140,5xxxx
3160,5xxxx
Середнє
значення
15,330,55,07xxx
ІІ капіляр181,3xxxx
281,3xxxx
371,3xxxx
Середнє
значення
7,661,32,53xxx
ІІІ капіляр1120,9xxxx
2100,9xxxx
3120,9xxxx
Середнє
значення
11,330,93,78xxx
Середнє
значення
xx3,80,8522,37(3,8•10 ± 0,85)

Розрахунки.

hсер. = ( h1 + h2 + h3) / 3 ;
hсер.I = ( 16 + 14 + 16) •10-3 / 3 = 15,33•10-3 [м] ;
hсер.II = ( 8 + 8 + 7) •10-3 / 3 = 7,66•10-3 [м] ;
hсер.III = ( 12 + 10 + 12) •10-3 / 3 = 11,33•10-3 [м] ;


σI = 7,5•10-2 • 9,8 • 0,5•10-3 • 15,33•10-2 / 2 = 2,8•10-3 [Н/м] ;
σII = 7,5•10-2 • 9,8 • 0,5•10-3 • 7,66•10-2 / 2 = 1,4•10-3 [Н/м] ;
σIII = 7,5•10-2 • 9,8 • 0,5•10-3 • 11,44•10-2 / 2 = 2,1•10-3 [Н/м] ;

σсер. = (σI + σII + σIII) / 3 ;
σсер. = 2,1•10-3 [Н/м] ;

∆σI = | σI - σсер. | ;
∆σII = | σII - σсер. | ;
∆σIII = | σIII - σсер. | ;
∆σI = | 2,8•10-3 - 2,1•10-3 | = 0,7•10-3 [Н/м] ;
∆σII = | 1,4•10-3 - 2,1•10-3 | = 0,7•10-3 [Н/м] ;
∆σIII = | 2,1•10-3 - 2,1•10-3 | = 0 [Н/м] ;
∆σсер. = ( 0,7•10-3 + 0,7•10-3 + 0 ) / 3 = 0,47•10-3 [Н/м] ;

E = 0,47•10-3 / 2,1•10-3 •100% = 22,38%;

σ = σс ± ∆σс ;
σ = (2,1 ± 0,47)•10-3 [Н/м] ;

Вітаємо!
Ви виконали лабораторну роботу "Вивчення коефіцієнта поверхневого натягу рідини методом підняття рідини в капілярах".

Виконання лабораторної роботи закiнчено.
Оформiть та вiдiшлiть для перевiрки звiт по лабораторнiй роботi.