31) Поверхневий натяг.
Коефіцієнт
поверхневого натягу
або поверхневий
натяг
:
,
де
- поверхнева енергія;
-площа
поверхні (
-зміна
площі поверхні рідини).
Поверхнева енергія – це надлишкова енергія поверхневого шару рідини, зумовлена
зростанням потенціальної енергії частинок поверхневого шару.
Сила поверхневого натягу:
,
де
- довжина лінії, що обмежує поверхню
рідини.
Щоб збільшити площу поверхні рідини, слід виконати роботу проти рівнодійної
сил молекулярної взаємодії:
,
.
При контакті рідини з твердим тілом спостерігається явище викривлення вільної поверхні рідини.
Змочування |
Незмочування |
Якщо сила взаємодії молекул самої рідини менша, ніж сила взаємодії молекул рідини та твердого тіла, то рідина змочує дане тверде тіло. Така рідина розтікається по поверхні твердого тіла тонким шаром.
Крайовий
кут
|
Якщо сила взаємодії молекул самої рідини більша, ніж сила взаємодії молекул рідини та твердого тіла, то рідина не змочує твердого тіла. Тоді рідина скручується у краплі на поверхні твердого тіла.
При
незмочуванні крайовий кут
|
32) Капілярність.
Це явище підняття рідини (у разі змочування) або опускання рідини (при
незмочуванні) по тонких трубках.
У
положенні рівноваги:
.
Сила
поверхневого натягу в капілярі:
.
Маса
рідини в капілярі:
.
Висота
стовпа рідини в капілярі:
,
якщо
змочування неповне, то
,
де
- радіус капіляра;
- густина рідини;
- крайовий кут.
33) Механічні деформації.
Це зміна форми і розмірів тіла під дією зовнішніх сил. Унаслідок деформації
виникають сили пружності, які їй протидіють. Сили пружності є рівнодійними
сил міжмолекулярної взаємодії.
Види деформацій:
пружна – деформація, яка зникає після припинення дії зовнішньої сили, що
спричинила цю деформацію;
пластична – деформація, яка повністю або частково зберігається після
припинення дії зовнішньої сили.
Абсолютне
видовження
тіла:
Відносне
видовження
тіла:
Механічна
напруга:
Потенціальна
енергія
деформованого тіла:
,
Закон
Гука
(при невеликих деформаціях розтягу або
стиску):
Сила
пружності:
Запас
міцності:
де
- кінцева довжина тіла;
- початкова довжина тіла;
- межа міцності;
-
площа поперечного перерізу;
- жорсткість тіла;
- модуль Юнга.
Діаграма розтягу – експериментально отриманий графік залежності механічної
напруги від відносного видовженння (рис. 7).
ОА
– ділянка пропорційності, на якій
справджується закон Гука;
- границя
пропорційності;
ОВ – ділянка пружності, на якій
деформація ще залишається
пружною;
- границя
пружності;
CD – ділянка текучості, на якій тіло
видовжується за незмінної
механічної напруги;
- границя міцності – максимальна
механічна напруга, за якої тіло
ще не руйнується.
Рис. 7
