Порядок выполнения работы

Поскольку диаметр и толщина кольца могут быть измерены штангенциркулем, то определение коэффициента поверхностного натяжения сводится к определению силы отрыва F. Для измерения этой силы служит следующая установка (рис. 3). Против зеркальной шкалы Nна специальной пружине В подвешен указатель С, чашечка A и тонкостенное кольцо К, которое хорошо смачивается данной жидкостью. Кольцо должно висеть строго горизонтально. Кольцо приводится в соприкосновение с поверхностью жидкости в сосуде путем передвижения последнего вместе со столиком Р. При этом жидкость может подниматься по стенкам кольца, а само коль­цо несколько втянется внутрь жидкости. Этот эффект можно заметить по небольшому растяжению пружины в момент соприкосновения кольца с поверхностью воды.

Начнем теперь медленно опускать платформу с сосудом. По мере опускания кольца пружина будет постоянно растягиваться, пока, наконец, кольцо не оторвется от поверхности воды. В этот момент сила упругости пружины F_пр сравняется в силой поверхностного натяжения жидкости 2s×p×(D – d). При растяжении пружины глаз всё время необходимо удерживать на уровне указателя С и отмечать деление шкалы N, с которым совпадает указатель в момент отрыва кольца. Затем, осушив кольцо, кладут на чашечку A такой груз, чтобы указатель занял положение, соответствующее среднему отсчету по шкале в момент отрыва кольца. Величина Р = mg измеряет упругую силу F_пр пружины, нужную для отрыва кольца от жидкости. Для определения коэффициента поверхностного натяжения s рекомендуется следующий порядок работы:

1. Измерить штангенциркулем внешний диаметр D и толщину стенок кольца d.

2. Опустить кольцо в сосуд с испытуемой жидкостью. Платформу с сосудом поднимают до тех пор, пока кольцо не коснется жидкости.

2. Медленно и плавно опуская вниз платформу с сосудом, отметить положение указателя С на зеркальной шкале N при отрыве кольца.

4. Убрать сосуд с жидкостью. Загрузить в чашку такой груз, чтобы указатель С показывал столько же делений на шкале, как и в момент отрыва кольца.

Опыт проводят не менее 5 раз. Затем необходимо вычислить коэффициент поверхностного натяжения s по формуле (4) и занести результат в таблицу.

Подсчитать относительную и абсолютную погрешности в определении коэффициента поверхностного натяжения.

Таблица

№ опыта	D, м	DD, м	d, м	Dd, м	С, дел.	DС, дел.	P=F, H	DP, H	s, H/м	Ds H/м
Среднее значение

Литература

1. Савельев И.В. Курс общей физики. Т. I. - М.: Наука, 1969. § 142, 143, 145.

2. Телеснин В.В. Молекулярная физика. - М.: Высшая школа, 1965. § 92, 44, 95, 97.

3. Ландсберг Г.С. Элементарный учебник физики. Т. I. - М.: Наука, 1967. § 248-250, 252, 253.