Опис лабораторної установки

Лабораторна установка призначена для визначення коефіцієнта поверхневого натягу рідини (рис. 14.2).

У верхній частині штатива 1 є кронштейн 2, до кінця якого прикріплена пружина 3. До кінця пружини на нитках підвішене кільце 4. У нижній частині штативу закріплено кронштейн 5, який фіксується на штативі гвинтом 6. Підставка 7 може рухатися вгору-вниз уздовж циліндричного отвору кронштейна. Переміщення підставки вгору здійснюється за допомогою гвинта 8. При обертанні гвинта 8 у протилежний бік підставка під дією власної ваги переміщується вниз.

На підставці розміщується чашка Петрі 10 із досліджуваною рідиною. До підставки жорстко прикріплений покажчик 11. Лінійка 12 призначена для визначення подовження пружини.

Порядок виконання роботи:

1. Проградуювати пружину. Для цього ослабити гвинт 6 та кронштейн із підставкою і гайкою відхилити вбік на 90° та зафіксувати в цьому положенні гвинтом 6., Визначити положення кільця відносно шкали (рис.14.3). За допомогою пінцета опустити гирьку 0,5 г на середину кільця, при цьому пружина подовжиться. Записати данні (n₁) положення кільця відносно шкали. Збільшуючи поступово масу на 0,5 г, довести її до 4,0 г, записуючи положення кільця (n₁... n₈). За цими даними побудувати на міліметровому папері графік , де – подовження пружини.

2. Привести установку у вихідне положення. При цьому треба звернути увагу на те, щоб кільце відносно шкали установки залишилося в початковому положенні n₀, оскільки при занурюванні кільця в рідину на кільце діятиме сила виштовхування, а дія цієї сили негативно впливає на точність вимірювання коефіцієнта поверхневого натягу α.

3. Записати початкове положення покажчика 11. Починайте повільно відкручувати гвинт 8. При цьому підставка разом з чашкою Петрі й досліджуваною рідиною опускатиметься вниз. Під дією сил поверхневого натягу кільце також рухатиметься за рідиною вниз, розтягуючи при цьому пружину. В момент, коли сили поверхневого натягу стануть дорівнювати силі розтягнення пружини, кільце відірветься від поверхні рідини. Записати положення покажчика N₁. Обчислити подовження пружини , яке визвано дією на кільце сил поверхневого натягу. Дослід повторити не менше 3…5 разів. Обчислити Δ х_сер.

4. За графіком залежності визначити F_п.н..

5. Коефіцієнт поверхневого натягу обчислити за формулою

, (14.5)

де d – зовнішній діаметр кільця, h – товщина кільця.

6. Обчислити абсолютну Δ α та відносну δ похибки.

Результати дослідження оформити у вигляді таблиці

Таблиця 14.1