Методы отрыва кольца и рамки

В этих методах на поверхность исследуемой жидкости осторожно кладут конструкцию торцевой поверхностью: кольцо его плоской поверхностью (рис. 13а) или квадратную проволочную рамку с длиной стороны a и толщиной проволоки b вертикально, чтобы с жидкостью соприкасалась одна сторона проволочного квадрата (рис. 13б).

Оба эти метода основаны на прямом измерении с помощью динамометра или торсионных весов внешней силы F_внеш, необходимой для отрыва конструкции, касающейся торцом поверхности жидкости в стаканчике и удерживаемой силой поверхностного натяжения F_пов. В момент отрыва торца конструкции от поверхности исследуемой жидкости сила F_внеш, показываемая динамометром, будет равна по модулю силе поверхностного натяжения F_nов
для данной жидкости.

По определению , где l - длина поверхности отрываемой конструкции, соприкасающейся с жидкостью (длина торца).

Для метода отрыва кольца сила F_nов действует на кольцо по внешнему периметру радиусом r₂ и внутреннему - радиусом r₁, а значит длина поверхности торца равна l = 2πr₁ + 2πr₂.

Поэтому поверхностное натяжение будет равно:

.

Для метода отрыва рамки торцевой поверхностью, является прямоугольник со сторонами a и b, причём b – толщина проволоки, из которой сделана рамка, и этой толщиной можно пренебречь, т.к. проволока тонкая. Тогда длина поверхности торца, на которую действует сила F_nов, равна l = 2a + 2b ≈ 2a. Поверхностное натяжение для этого случая будет равно:

.