Спички тоже любят Докладчик:
Литвиненк о Денис
Цель работы: •объяснить причину притяжения находящихся на поверхности воды спичек; •исследовать факторы, влияющие на
Поверхностным натяжением называется способность жидкости сокращать свою поверхность. Силой поверхностного натяжения называют силу, которая действует вдоль поверхности жидкости перпендикулярно к линии, ограничивающей эту поверхность, и стремиться сократить её до минимума. F =σl
Смачивание — явление, возникающее вследствие взаимодействия молекул жидкости с молекулами твердых тел. Краевые эффекты – искривление поверхности жидкости на границе соприкосновения жидкости и твердого тела. Краевой угол θ - характеристика краевых эффектов. 0 < θ < 90⁰ - смачивание 90⁰ < θ < 180⁰ - несмачиваниe θ = 00 - полноe смачиваниe
Менииск — искривление свободной поверхности жидкости. У смачивающей жидкости образуется вогнутый мениск, а у несмачивающей — выпуклый.
Под действием молекулярных жидкость поднимается или опускается по узкой трубке.
Под искривленной поверхностью создается дополнительное давление жидкости, которое можно рассчитать по формуле Лапласа Давление под вогнутой поверхностью жидкости меньше, чем под плоской на величину Для поверхности кругового цилиндра радиуса R:
Эксперимент: Две спички, положенные на поверхность воды, на расстояние менее 2 см друг от друга самопроизвольно вначале очень медленно, а затем, ускоряясь, начинают двигаться навстречу друг другу. Столкнувшись, они слипаются.
,
Поверхность воды возле спичек становится вогнутой Давления жидкости в области между спичками меньше атмосферного давления на величину добавочного давления F 2pS Сила, сближающая спички, равна
2 p ë d
S Hl
2 H dg
8 l F 2 gd 2
d R 2
Сила притяжения спичек (рассчитанная теоретически)
Выводы:
•спички, лежащие на воде, самопроизвольно взаимно притягиваются вследствие действия поверхностного натяжения; •сила взаимного притяжения носит сложный характер определяемый расстоянием между спичками и их формой; •сила взаимного притяжения увеличивается по мере уменьшения расстояния между спичками; •спички слипаются после соприкосновения, так как это уменьшает общую энергию