Метод відриву кільця

Установку ля визначення коефіцієнта поверхневого натягу води методом відриву кільця зображено а рис. 23.1 (терези Жолі). Тонкостінне кільце А (виготовлене з матеріалу, що добре змочується досліджуваною рідиною) підвішується на пружині В. Підвіску кільця виконують таким чином, щоб його вісь була вертикальною. Пружина В

прикріплена до кронштейна К, жорстко з’єднаного із штангою. Видовження пружини В (і тим самим силу її натягу) можна виміряти за міліметровою шкалою, якщо заздалегідь проградуювати пружину.

Підведемо знизу посудину з водою до кільця, яке нерухомо висить на пружині, так, щоби кільце злегка доторкнулося поверхні води. При цьому вода почне підніматись по стінках кільця, а кільце трохи втягнеться всередину рідини. Цей ефект можна помітити при невеликому розтягненні пружини, у момент, коли кільце торкнеться поверхні води.

Якщо після цього почнемо повільно опускати посудину з водою, пружина буде поступово розтягуватись, аж поки кільце А не відірветься від поверхні води. При цьому відбудеться розрив поверхневої плівки по обидві сторони контура кільця. Якщо виміряти силу F, яку необхідно прикласти до кільця, щоби розірвати поверхневу плівку, та обчислити внутрішні і зовнішні контури кільця pd₁ та pd₂ (вони ж і є контурами розриву), то визначимо коефіцієнт поверхневого натягу за формулою

,

де d₁ – є внутрішній діаметр кільця; d₂ – є зовнішній діаметр кільця.

Позначимо через h товщину стінки кільця, тоді .

;

. (23.1)

Обладнання: терези Жолі; кільце на підвісі; різноваги.