Физика және астрономия пәніне арналған Білім беру коды және бейіні: Мамандығы
жүктеу/скачать 1,39 Mb.
|
| Беттік керілу күші. Сұйықтың бетінде орналасқан , молекула сұйықтың ішінде орналасқан молекулалармен ғана емес, сонымен қатар молекулалық әрекет сферасының шегінде сұйық бетіндегі молекулалармен де әрекеттеседі. Молекула үшін сұйық бетінің бойымен бағытталған молекулалық күштердің R теңәрекеттісі нөлге тең, ал беттің жиегінде орналасқан , молекула үшін ол нөлге тең емес, көріп отырғанымыздай, күш еркін беттің шекарасына нормаль және беттің өзіне жанама бойымен бағытталған. Сұйық бетінің бойымен бағытталған молекула. ық күштер сұйықтың еркін бетіндегі кез келген тұйық сызыққа нормаль бойымен, осы тұйық сызық қамтитын сұйық беті минимал болатындай бағытта әрекет етеді.
Сымнан жасалған сақинаға ұзындығы жіп байланған. Егер сақинада сабын қабыршағы болса, онда ж қалай болса солай орналасады, өйткені молекулалық күштер жоғарғы контурмен шектелген беттің ауданын да, төменгі контурмен шектелген беттің ауданын да азайтуға тырысады. Енді қабыршақты жіптің астыңғы жағынан тесейік. Сонда молекулалық контурмен шектелген бетті азайтып, жіп тартылады . Сұйық молекулаларының өзара әрекеттесуінен пайда болатын, сұйықтың еркін бетінің ауданын кемітуді тудыратын және осы бетке жанама бойымен бағытталған күш беттік керілу күші деп аталады. Енді белдікке әрекет ететін беттік керілу күшінің оның l ұзындығына пропорционал болатынын көрсетейік. Беттік керілу күшінің белдікті 1-қалыптан 2-қалыпқа алып өткенде атқаратын жұмысы . Осы кезде сұйықтың еркін бетінің толық кемуі , себебі еркін беттің саны екіге тең. Сондықтан . Екінші жағынан/жұмысты күшті жолға көбейтіп те табуға болады ғой. Біздің жағдайымызда қабыршақ бетінің белдікпен екі жанасу сызығы болатындықтан , жалпы күш және . Сонымен немесе Осыдан беттік керілу коэффициенті сұйықтың еркін беті шекарасының бірлік ұзындығына әрекет ететін беттік керілу күшіне тең. өлшем бірлігі 1 Дж/ екенін білеміз. Бірақ Енді сұйықтың еркін бетінің ауданы минимен болатыны түсінікті. Молекулалық қысым күші сұйық бетінен молекулаларды сұйықтың ішіне карай тартып алады, ал беттік керілу күші еркін беттің ауданын кішірейтеді, яғни осы бетте пайда болған "кемтікті" (төмен кеткен молекуланың орнын) жауып қояды. Сонымен сұйықтың беттік қабаты әрқашанда керілу күйінде болады. Бірақ бұл күйді созылған серпімді қабыршақтың керілуімен салыстыруға болмайды. Керіліп тұрған қабыршықтың ауданы артқан кезде серпімділік күші де артып отырады, ал беттік керілу күші сұйық бетінің ауданына тәуелсіз. Мысалы, 1- және 2-қалыптардағы күштер тең, себебі сұйықтың еркін бетінің бірлік ауданына келетін молекулалар саны бірдей.
жүктеу/скачать 1,39 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|