Яка максимальна висота стовпчика мильного розчину може бути в капілярі з діаметром 1 мм, який відкритий з

Пояснення: Капілярні явища виникають у тонких капілярних трубках і проявляються у піднятті або опусканні рідини в цих трубках. Висота, до якої може піднятися рідина в капілярі, залежить від діаметра капілярної трубки і поверхневого натягу рідини.

У даній задачі маємо капіляр з діаметром 1 мм, який відкритий з обох боків. За умовою задачі, розчин в капілярі є мильним. Мильні розчини мають менший поверхневий натяг, ніж вода. Щоб обчислити максимальну висоту розчину, якому підніметься в капілярі, можна скористатися формулою Лапласа:

h = (2T * cosθ) / (ρ * g * r)

де:
h — максимальна висота розчину,
T — поверхневий натяг розчину,
θ — кут змочування,
ρ — густина розчину,
g — прискорення вільного падіння,
r — радіус капіляру.

Зауважимо, що у нашому випадку капілярне підйомання буде відбуватися з обох боків капіляру, тому ми подвоюємо значення висоти.

Приклад використання:
Допустимо, що поверхневий натяг мильного розчину становить 0,03 Н/м, кут змочування дорівнює 30°, густина розчину — 1000 кг/м³, а прискорення вільного падіння — 9,8 м/с². Максимальну висоту стовпчика розчину можна обчислити за формулою:

h = (2 * 0,03 * cos30°) / (1000 * 9,8 * 0,0005 м) ≈ 0,921 м.

Отже, максимальна висота стовпчика мильного розчину, який може піднятися в капілярі з діаметром 1 мм, відкритого з обох боків, дорівнює близько 0,921 м (або 92,1 см).

Рекомендації:
Щоб краще розібратися в капілярних явищах, рекомендую вивчити теоретичну основу цього явища, зокрема поняття поверхневого натягу, кута змочування та формули Лапласа. Також корисно провести додаткові практичні експерименти з використанням капілярів різних розмірів і рідин різних властивостей.

Вправа:
Яка максимальна висота стовпчика води може бути піднятою в капілярі з такими ж параметрами?