Метод торзионных весов

Погрузим в жидкость прямоугольную пластинку, стороны которой равны а и b (рис. З). Угол j между вертикальной поверхностью пластинки и плоскостью, касательной к поверхности жидкости на границе с телом, называется краевым углом. Для того, чтобы пластинку оторвать от поверхности жидкости, нужно приложить силу, равную F₁ =P+F,

где Р — вес пластинки, F = 2s(a+b) cosj — сила поверхностного натяжения, действующая по всему периметру пластиннки 2(а+b).

Рис. 3

Таким образом, коэффициент поверхностного натажения определится из формулы:

. (4)

Если смачивание полное, то j = 0 и формула (4) принимает более простой вид:

. (5)

В данной работе F₁ и Р определяются с помощью крутильных микровесов, называемых торзионными, пределы измерения которых 0 — 500 мГ. Основным элементом торзионных весов (рис. 4) является плоская спиральная пружина, которая с помощью рычага 8 закручивается под действием силы со стороны взвешиваемого предмета. При этом указатель 4 сместится в сторону от положения равновесия. Весы можно вновь уравновесить рычагом 6, возвратив пружину в первоначальное положение. При этом стрелка 5, жестко скрепленная с рычагом 6, смещается и показывает вес груза. Точность весов равна 1 мГ=9,8·10^-6Н.

Рис. 4