Номер 3.5, страница 10 - гдз по физике 8 класс рабочая тетрадь Ханнанова

Тепловые явления - номер 3.5, страница 10.

Условие.

Задание 3.5*. Вода в капилляре, опущенном в широкий сосуд, поднялась на высоту $\text{h}$ над уровнем воды в сосуде. Как изменится высота $\text{h}$, если этот же капилляр погрузить на большую глубину в том же сосуде? Что произойдёт с высотой $\text{h}$, если заменить капилляр на более узкий, изготовленный из того же материала?

Для каждого случая определите соответствующий характер изменения высоты уровня воды в капилляре относительно уровня воды в широком сосуде:

1) увеличится

2) уменьшится

3) не изменится

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждого случая. Цифры в ответе могут повторяться.

Погружение капилляра на большую глубину	Замена капилляра на более узкий

Решение.

Высота подъема жидкости $\text{h}$ в капилляре определяется силами поверхностного натяжения и силой тяжести. Эта высота описывается формулой Жюрена:

$h = \frac{2\sigma \cos\theta}{\rho g r}$

где $\sigma$ — коэффициент поверхностного натяжения жидкости, $\theta$ — краевой угол (угол смачивания), $\rho$ — плотность жидкости, $\text{g}$ — ускорение свободного падения, а $\text{r}$ — радиус капилляра.

Погружение капилляра на большую глубину

Высота подъема $\text{h}$ измеряется от уровня воды в широком сосуде до уровня воды в капилляре. Согласно формуле, эта высота зависит от свойств жидкости ( $\sigma$, $\rho$ ), материала капилляра (определяет $\theta$) и его радиуса ($\text{r}$), а также от $\text{g}$. Ни один из этих параметров не меняется при изменении глубины погружения капилляра. Следовательно, высота столба воды в капилляре относительно уровня воды в широком сосуде останется неизменной.

Ответ: 3

Замена капилляра на более узкий

При замене капилляра на более узкий его радиус $\text{r}$ уменьшается. Из формулы $h = \frac{2\sigma \cos\theta}{\rho g r}$ видно, что высота подъема жидкости $\text{h}$ обратно пропорциональна радиусу капилляра $\text{r}$. Так как капилляр изготовлен из того же материала ( $\theta$ не меняется) и жидкость та же ( $\sigma$ и $\rho$ не меняются), то при уменьшении радиуса $\text{r}$ высота $\text{h}$ увеличится.

Ответ: 1

Итоговая таблица:

Погружение капилляра на большую глубину	Замена капилляра на более узкий
3	1