Номер 1, страница 253 - гдз по физике 10 класс учебник Мякишев, Буховцев

Вопросы к параграфу. Параграф 76. Смачивание и несмачивание. Капилляры. Глава 12. Жидкости и твердые тела - номер 1, страница 253.

Условие.

Решение.

Решение 3.

Решение

Рассмотрим связь между радиусом капилляра $r$, радиусом кривизны мениска $R$ и краевым углом смачивания $\theta$. Мениск представляет собой часть сферы. Из геометрических соображений, основанных на рассмотрении сечения капилляра, можно установить следующую зависимость:

$r = R \cdot \cos(\theta)$

где $r$ – это радиус капилляра, $R$ – радиус кривизны поверхности жидкости (мениска), а $\theta$ – это краевой угол, который образуется между стенкой капилляра и касательной к поверхности жидкости в точке их контакта.

В задаче требуется найти условие, при котором радиус кривизны мениска равен радиусу капилляра, то есть $R = r$. Подставим это условие в приведенную выше формулу:

$r = r \cdot \cos(\theta)$

Поскольку радиус капилляра $r$ не равен нулю, мы можем разделить обе части уравнения на $r$:

$1 = \cos(\theta)$

Это равенство выполняется, когда угол $\theta$ равен нулю:

$\theta = 0^\circ$

Краевой угол, равный нулю, соответствует случаю полного смачивания. Это означает, что жидкость полностью растекается по поверхности стенок капилляра, и мениск приобретает форму идеальной полусферы.

Ответ: радиус кривизны верхнего мениска в капилляре равен радиусу капилляра при условии полного смачивания жидкостью стенок капилляра, то есть когда краевой угол смачивания равен нулю ($\theta = 0^\circ$).