Капля ртути во время падения имеет форму шара радиусом 5 мм. Падая в кювету, она дробится на 8 примерно одинаковых капель. Вычислите: а) отношение поверхностной энергии капли к её потенциальной энергии в момент соприкосновения с кюветой; б) отношение поверхностной энергии одной из получившихся при дроблении малых капель к её потенциальной энергии. Если решите, то объясните, пожалуйста, почему так.
Поверхностная энергия в любом случае пропорциональна площади поверхности капли[latex]W_s = sigma S = 4 sigma pi R^2[/latex]Где сигма - коэф-т поверхностного натяжения и применена формула для площади поверхности шараПотенциальная энергия капли равна ее массе, умноженной на высоту положения центра масс (то есть на радиус) и на ускорение свободного падения. Массу выразим через плотность и объем[latex]W_p = mgR = ho V g R = ho g frac{4}{3}pi R^3cdot R = frac{4}{3}piho g R^4[/latex]Найдем отношение[latex]W_s/W_p = 4 sigma pi R^2/(frac{4}{3}piho g R^4) = frac{3sigma}{ho g}R^{-2} = 1.1cdot 10^{-5}R^{-2}[/latex]Тут я уже подставил табличные данные для плотности ртути и ее коэффициента поверхностного натяженияТак что в первом случае[latex]W_s/W_p = 1.1cdot 10^{-5}(0.005)^{-2} = 0.44[/latex]Во втором случае объем мелкой капли в 8 раз меньше, значит радиус меньше в 2 раза чем у исходной (корень кубический из восьми), значит отношение будет в 2^2 = 4 раза больше или 1.76
⭐⭐⭐⭐⭐ Лучший ответ на вопрос «Капля ртути во время падения имеет форму шара радиусом 5 мм. Падая в кювету, она дробится на 8 примерно одинаковых капель. Вычислите: а) отношение поверхностной энергии капли к её потенциальной энергии в момент соприкосновения с кюветой; б) отношение поверхностной энергии одной из получившихся при дроблении малых капель к её потенциальной энергии. Если решите, то объясните, пожалуйста, почему так.» от пользователя Тема Давыденко в разделе Физика. Задавайте вопросы и делитесь своими знаниями.
Открой этот вопрос на телефоне - включи камеру и наведи на QR-код!