Logo
Logo

Капилляр

Условие

Рассмотрим капилляр, представляющий собой стеклянную трубку длиной $6.00 \text{см}$ и имеющую внутренний и внешний радиусы $0.500 \text{мм}$ и $5.00 \text{мм}$ соответственно.

В вертикально закреплённый капилляр впрыскивают воду, после чего на нижнем его конце образуется капля, а высота верхнего конца водяного столбика в капилляре относительно неё составляет $3.5 \text{см}$.

1 Найдите радиус кривизны $a$ нижней части поверхности капли.

Теперь капилляр на треть погружают в воду. Известно, что плотность стекла в два раза больше плотности воды, плотность воды равна $1.00 \cdot 10^3 \frac{\text{кг}}{\text{м}^3}$, коэффициент поверхностного натяжения воды равен $7.27 \cdot 10^{-2} \frac{\text{Н}}{\text{м}}$, ускорение свободного падения равно $9.80 \frac{\text{м}}{\text{с}}$, а угол смачивания $\theta$ между водой и стеклом можно принять равным нулю.

2 Найдите, какой величины вертикальную силу $F$ необходимо приложить к капилляру, чтобы удерживать его в равновесии.