Оборудование. Описание установки

Установка состоит из пружины 1, к которой подвешено легкое алюминиевое кольцо 3 с тонкими стенками и чашкой 2 наверху, масштабной линейки 5 и сосуда 4 с дистиллированной водой (рис.1).

Если сосуд с водой подвести к кольцу до соприкосновения, а затем плавно опускать, то жидкость, сцепившись с кольцом, будет тянуть его за собой, растягивая пружину до тех пор, пока кольцо не оторвется от жидкости. В момент перед самым отрывом наступает равновесие, когда и кольцо, и жидкая пленка покоятся. В этот момент сила упругости пружины равна силе поверхностного натяжения. Поверхностная пленка будет иметь вид, показанный на рис. 2., где – сила поверхностного натяжения, действующая на элемент контура. Модуль полной силы

(1)

где и – длины двух контуров (окружностей), ограничивающих поверхность жидкости. Так как , , где и – внешний и внутренний диаметры кольца, то из (1) получаем (2)

Рабочее задание: определить коэффициент поверхностного натяжения воды.