Условие:
Из вертикальной трубки с внутренним радиусом 1 мм вытекают капли воды. Найти радиус капли в момент отрыва. Каплю считать сферической. Диаметр шейки капли в момент отрыва считать равным внутреннему диаметру трубки; σ воды = 73 · 10 -3 Н/м.
Решение:
Мы будем искать радиус сферической капли R в момент отрыва, когда капля начинает отделяться от трубки. При этом каплю удерживает сила поверхностного натяжения, действующая по периферии «шеи капли», диаметр которой равен внутреннему диаметру трубки (то есть 2·r, где r = 1 мм).
Шаг 1. Определяем силу, с которой поверхность трубки удерживает каплю.
На границе «шеи капли» действует сила поверхностного натяжения по длине контакта. При наличии только одной стороны (вода – воздух) эта сила равна
F_уд = 2πr σ
где
r = 1·10⁻³ м (внутренний радиус тру...