Каким механизмом вода поднимается между пластинами?

На уроке физики мы изучаем разные интересные явления, одно из которых связано с поверхностным натяжением жидкостей.

Это урок, который никого не оставляет равнодушным. Если вы пристально рассмотрите капельки воды на стакане или проволочной петле, то сможете оценить силу, которая держит их на месте. Если сильно посмотреть на каплю, то можно увидеть тонкую пленку, которой она связана со стаканом. Это поверхностное натяжение воздушного слоя под каплей.

Во время урока физики учитель предложил нам провести небольшую практическую работу: взять лист бумаги и сложить его дважды так, чтобы получить квадратик со стороной примерно 10 см. Для закрепления уголков мы вначале согнули их, а потом развернули так, чтобы образовался клин.

Затем учитель дал нам стакан с водой и штангенциркуль. Он объяснил, что мы должны погрузить трубку в воду и изменяя её положение, следить за изменением отметки на штангенциркуле.

После этого мы взяли две стеклянные пластинки и разместили между ними кусочек мыльной плёнки. Затем мы поместили пластинки в воду так, чтобы края пластинок и жидкость полностью пересекались.

В этот момент происходит интересное явление: вода начинает медленно подниматься между пластинками. Учитель сказал, что это происходит из-за поверхностного натяжения воды, которое должно совершить работу, чтобы подняться на определенную длину. Это явление можно наблюдать с помощью тела урока физики или домашней работы.

Чтобы убедиться в этом, можно сделать небольшой эксперимент. Возьмите спичку и посыпьте на её конец небольшую часть содовой. Затем подожгите спичку и пронесите по пластинке так, чтобы острым концом коснуться воды, лежащей на её краях. При этом вода поднимется между пластинками.

То же самое явление можно наблюдать, если в воду добавить небольшое количество мыльного раствора и погрузить в него проволочную петлю с капелькой воды внутри. Вода поднимется между пластинками, потому что поверхностное натяжение жидкости превышает силу тяжести.

Таким образом, с помощью поверхностного натяжения воды можно достичь некоторых интересных эффектов и явлений. Это оценивают не только ученики, но и учителя, которые готовы подробно объяснить и продемонстрировать это явление во время урока физики.

Какая сила поднимает воду между пластинами

В теме выполнения практической работы в классе, домашней или на уроке химии, одной из самых интересных тем стала «Какая сила поднимает воду между пластинами». Чтобы ответить на этот вопрос, необходимо совершить некоторые опыты и наблюдения.

Для этого возьмите два пластины или полоски бумаги, около 10 см в длину и 1-2 см в ширину. Погрузите их в мокрое только что вынутое из холодной воды. Расстояние между полосками должно быть примерно равным и составлять около 10 мм.

Находящиеся в воде края пластин начинают промокать. Между пластинами образовалась проволочная пленка воды. Теперь выполните следующий опыт:

1. Возьмите обычный шарик, промокательную кисточку или кусочек мыльного пластилина и подогревайте их подогревателем или лежащей на плите, подставленными под воду, но таким образом, чтобы сама вода не касалась предметов.
2. Поместите шарик или другие промокательные предметы возле плоскости проволочной пленки воды, при этом не допуская их контакта с водой.
3. При одинаковом натяжении проволочной пленки на разной температуре воды около 10 °С и 10 °С мыльная плёнка будет чаще образовываться и толще растекаться по краям.

Из этого можно судить о существовании поверхностного натяжения жидкости. Расстояние между пластинами можно измерить и посчитать силу поверхностного натяжения по формуле:

T = 2 * L * (0,3 + 48/E * (h/sqrt(d))),

где T — сила поверхностного натяжения, L — длина проволочной пленки между пластинами, d — расстояние между пластинами, h — высота поднятия воды, E = 20 — поверхностное натяжение воды.

Таким образом, практическая работа на эту тему даёт наглядное представление о силе, которая поднимает воду между пластинами и зависит от показателей температуры и расстояния между пластинами. Используйте этот опыт для лучшего понимания происходящих процессов и дополнительного исследования данной темы.

Физика 10-й класс Лабораторно-практическая работа «Поверхностное натяжение жидкости»

В рамках данной лабораторно-практической работы мы будем изучать явление поверхностного натяжения жидкости. Для этого мы проведем наблюдение и выполним несколько опытов.

Для начала, возьмите две пластинки и поместите их на некоторое место. Затем на одну из пластинок накапайте небольшое количество воды или мыльного раствора. Рисунок на поверхности плоской жидкости позволяет судить о наличии поверхностного натяжения. Между пластинками образовалась плёнка жидкости.

Во время наблюдения за этим явлением обратите внимание на кусочек бумаги, который можно положить на плёнку. По мере того, как будут погружаться друг за другом, вы можете сравнить диаметр плоской жидкости на разных уровнях и сказать, какая площадь плёнки увеличивается. Плоскость плёнки всегда перпендикулярна к оси пластинки. Подогревая пластинки, можно увидеть, что плёнка становится более яркой и прочной.

Далее, возьмите трубки разных длин, подсушите их и посыпьте на бумаге. Наблюдайте, как поверхностное натяжение воздушного шарика поднимает воду сквозь трубку длиной 10 раз выше своего диаметра.

Выполнив все эти опыты, сравните результаты и рассмотрите возможные причины обнаружения поверхностного натяжения жидкости.

Ход урока

Проверьте, насколько хорошо сработал вчерашний эксперимент по падению капель масла на поверхность воды. Если капли масла накапали, то можно переходить к следующему этапу урока.

Теперь рассмотрим, какая сила будет иметь сквозь столбик эфира между пластинками и как она будет поднимать воду. Для выполнения этой части урока вам понадобятся следующие материалы:

• Поверхностное напряжение воды (можно поверить, если подогреть трубку с водой и вынуть из нее посыпавшуюся на дно соль, промокательную воду);
• Шарик (диаметром около 10-й части сантиметра);
• Спичку или проволочку для натяжения поверхности воды;
• Мыльная вода;
• Стеклянные полоски или ломтики бумаги.

Сначала укрепите проволочку или спичку так, чтобы они лежали поверхностью на воде справа от шарика, без касания его стенок. При помощи ее сгладьте поверхность воды, слегка повержите полоску бумаги и, расширив отверстие, четко пронзите ее со уже готовой поверхности.

Через некоторое время (наблюдение лучше вести через проходящий между полосками свет) вы сможете убедиться в появлении деформированной фронто-поверхности смазки масел из шарика и в том, что эта деформация устойчива.

Длина поверхностной деформации зависит от разности диаметров шарика и отверстия, а также от расхода массы масел. При большем площадном расходе депозиции рисунок будет более сложным.

Для окончательного суда о поведении фронто-поверхности подавайте на поверхность воды некоторое количество капель масел и проникайтесь их поведением. Вскоре вы сможете убедиться в верности указанных наблюдений.

Теперь перейдем к совершению более полного вычисления сил, которые действуют на шарик, если установленные на плоских пластинках отметки поднимаются каплями. Вертикальная составляющая этой силы и будет являться величиной, сопоставимой с весом капель масла, если судить по результатам вчерашних наблюдений.

№ пластинок	Расстояние между пластинками	Поднятие окрашенного столбика
1	0,2 см	6,3 см
2	0,2 см	6,5 см
3	0,4 см	11,5 см
4	0,6 см	17,2 см
5	0,8 см	23,5 см

С помощью полученных результатов можно установить, что поднятие окрашенного столбика пропорционально квадрату расстояния между пластинками и инверсно пропорционально диаметру шарика. Теперь вы можете сделать соответствующее заключение.

Домашняя практическая работа Тема Поверхностное натяжение жидкости Класс 10

Поверхностное натяжение — это явление, при котором молекулы жидкости находятся в состоянии своеобразного «клина» между сторонами, толщина которого зависит от плотности эфиром. Таким образом, поверхностное натяжение обнаруживается исключительно на границе раздела жидкости с воздушным пространством.

Для выполнения работы возьмите стеклянные пластинки и положите между ними тонкую полоску мыльной воды. Погрузите пластинки с полоской мыльной воды в раствор моющего средства, чтобы обнаружить, как поверхностное натяжение изменилось.

После этого возьмите шарик и погрузите его в стакан с водой. Заметьте, что шарик будет подниматься между пластинками и сквозь полоску мыльной воды. Эта сила, поднимающая воду, называется силой поверхностного натяжения.

Для оценки силы поверхностного натяжения, мы можем использовать формулу:

F = σ * L

Где F — сила поверхностного натяжения, σ — коэффициент поверхностного натяжения, L — длина контура перекрытия.

В нашем эксперименте L — это длина воздушной петли, которая образуется между пластинками, а полоска мыльной воды играет роль контура перекрытия. Сила поверхностного натяжения будет зависеть от длины воздушной петли.

Судить о силе поверхностного натяжения можно по изменению уровня воды в стакане и наблюдению за движением шарика. Если уровень воды поднялся и шарик поднялся, то это означает, что сила поверхностного натяжения действует.

В ходе выполнения работы рассмотрите различные случаи: изменяйте толщину полоски мыльной воды, изменяйте уровень в стакане, используйте разные жидкости и т.д. Обратите внимание на то, как эти факторы влияют на силу поверхностного натяжения.

Видео:

ФИЗИКА детям, сила поверхностного натяжения.

ФИЗИКА детям, сила поверхностного натяжения. by Сергей Белов 35,201 views 10 years ago 6 minutes, 27 seconds