Задача 1

Найдите поверхностное натяжение жидкости, если петля из резиновой нити длины l и жесткости k, положенная на пленку этой жидкости, растянулась по окружности радиуса R, после того как пленка была проколота внутри петли.

Ответ:

Задача 2

Какую работу нужно совершить, чтобы жидкость объема V с поверхностным натяжением σ растянуть в пленку, толщина которой ?

Ответ:

Задача 3

Обработанный парафином кубик плотности  плавает в жидкости плотности  таким образом, что его верхняя грань находится на одном уровне с поверхностью жидкости. Найдите длину ребра кубика.

Ответ:

Задача 4

Определите высоту, на которую жидкость поднимается по вертикальной стенке. Краевой угол равен θ, поверхностное натяжение и плотность жидкости равны σ и ρ соответственно.

Ответ:

Задача 5

Определите толщину слоя жидкости, разлитой на горизонтальной плоскости. Краевой угол θ, плотность жидкости ρ, поверхностное натяжение σ.

Ответ:

Задача 6

Докажите, что давление жидкости под ее цилиндрической поверхностью радиуса R равно .

Задача 7

На четыре ртутных шарика, лежащих на горизонтальной плоскости, осторожно кладут квадратную пластину так, как изображено на рисунке. Радиус каждого шарика , масса пластины , поверхностное натяжение ртути . На каком расстоянии от горизонтальной плоскости будет находиться нижняя поверхность пластины?

Ответ:

Капиллярные явления.

Задача 1

Капилляр радиуса R опускают в смачивающую жидкость с поверхностным натяжением σ и плотностью ρ. Определите высоту, на которую поднимается жидкость. Определите работу, совершенную силами поверхностного натяжения, и потенциальную энергию жидкости в капилляре.

Ответ:

Задача 2

Вертикальный капилляр радиуса r и высоты h соединен с широким сосудом трубкой на уровне дна сосуда. Как зависит разность уровней жидкости в сосуде и капилляре от высоты x уровня жидкости в сосуде? При каком значении x жидкость начнет выливаться из капилляра? Поверхностное натяжение и плотность жидкости равны σ и ρ соответственно. Жидкость полностью смачивает капилляр.

Ответ:

Задача 3

В капилляре, опущенном вертикально в воду на глубину l, вода поднялась на высоту h. Нижний конец капилляра закрывают, вынимают капилляр из воды и вновь открывают. Определите длину столба воды, оставшейся в капилляре, если смачивание полное.

Ответ:

Молекулярная физика.

Тепловое движение частиц.

Задача 1

Во сколько раз различаются среднеквадратичные скорости двух частичек, совершающих броуновское движение в капле воды, если их массы различаются в четыре раза?

Ответ: в 2 раза.

Задача 2

Сосуд разделен на две секции пористой перегородкой. В одной секции находится газ, состоящий из легких молекул, в другой из тяжелых. Давление газа в обеих секциях в начальный момент одинаково. Через некоторое время давление в той секции сосуде, где находились тяжелые молекулы, увеличилось. Затем, через более длительный промежуток времени, давление в обеих секциях сосуда выровнялось. Объясните этот эффект.

Ответ: сначала быстрые, потом медленные.

Задача 3

Сосуд разделен перегородками на n изолированных секций. В начальный момент в секции 1 находится одинаковое количество молекул с малярной массой  и . В остальных секциях вакуум. На короткое время в перегородках открывают небольшие отверстия. Оцените отношение числа молекул с молярной массой  к числу молекул с молярной массой  в n-й секции сосуда.

Ответ: