Естественные науки

Оцените максимальный размер капли воды,которая может висеть на потолке.

Помогите пожалуйста разобраться!Вообще ничего понять не могу :(
По-видимому, для определения веса капли надо еще умножить указанное (Леонидом Лифшицем) на ускорение силы тяжести, чтобы получился вес в ньютонах, а не масса в кг.
Жаль. что нет комментариев. А то бы еще можно было подискутировать, например. на тему, играет ли здесь какую-либо роль адгезия капли к потолку :-)
Дополнение после сохранения: ну, пока я разбирался во втором ответе, пояился еще один наиболее вразумительный.
Алексей Коровин
Алексей Коровин
63 461
Лучший ответ
По этому вопросу могу сказать только то, что коэффициент поверхностного натяжения воды = 72,86*10^(-3) ньютона/метр (при 20 градусах им. Цельсия и на границе вода/воздух) .
Думаем.. .
Надо расчитать СЭП - свободную энергию поверхности и сравнить с массой капли....
EZ
Evgeny Zakharov
69 539
стандартный размер капли вытекающий из 25 мл бюретки равен 0,2 мл
Капля "висит" за счёт поверхностного натяжения. Капля упадёт только тогда, когда сила тяжести превысит силу поверхностного натяжения. Сила тяжести пропорциональна массе, а масса капли пропорциональная её размеру.
Можно принять, что висящая на потолке капля имеет форму полусферы радиусом R. Тогда действующая на неё сила тяжести уравновешена силой поверхностного натяжения: mg = Fпн, для капли mg = ρ 2/3 πR³g, а Fпн = σ2πR отсюда R = √(3σ/(ρg))
R = √(3*0,07286/(1000*9,81))=0,00472 м = 4,72 мм

Т. е. полусфера радиусом 4,72 мм
4,7мм, а у жидкого гелия 21нм.
капля есть шарик. Макс сила поверхн натяжения в момент прохожд капли через диаметр. Значит к этому моменту сила пов натяж должна превышать силу тяжести.
вес_капли = 2/3 * пи* рад_капли в кубе* Ро_воды. ( половина шарика)
Пов_нат = 2*пи*рад_капли* сигма;
Значит:
2*пи*рад_капли* сигма = 2/3 * пи* рад_капли в кубе* Ро_воды;
Отсюда:
рад_капли меньше корень (3*сигма_воды/ Ро_воды)

Похожие вопросы