Презентация "Поверхностное натяжение" 10 класс


Подписи к слайдам:
PowerPoint Presentation

Поверхностное натяжение

  • Урок физики в 10 классе

  • Выдуйте мыльный пузырь и смотрите на него: вы можете заниматься всю жизнь его изучением, не переставая извлекать из него уроки физики.
  • Уильям Томсон
  • Мыльный пузырь –
  • самое красивое и самое совершенное, что существует в природе.
  • Марк Твен

У жидкости есть свободная поверхность

  • Равнодействующая сил, действующая на каждую молекулу на поверхности жидкости, будет направлена вглубь жидкости, перпендикулярно поверхности.
  • И поверхностные молекулы втягиваются внутрь жидкости.

Формы минимальных поверхностей жидкостей

  • Жидкость в свободном состоянии принимает форму шара
  • Мыльные пленки на каркасах

Примеры минимальных поверхностей в природе

  • барабанная перепонка в нашем ухе
  • мембраны, служащие границами живых клеток;
  • мембраны в живых организмах, отделяющие один орган от другого
  • скелеты радиолярий, микроскопических морских животных.

Энергия поверхностного слоя

  • Молекулы поверхностного слоя обладают избыточной по сравнению с молекулами внутри жидкости потенциальной энергией, т.е. поверхностной энергией
  • Еп =S
  • (- коэффициент поверхностного натяжения)
  • Жидкость принимает такую форму при которой эта энергия будет иметь минимальное значение, а ее площадь оказывается минимальной для данного объема жидкости.

Механизм возникновения поверхностного натяжения

  • Если в мыльный раствор опустить проволочную рамку, одна из сторон которой подвижна, то на ней образуется пленка жидкости.
  • Силы поверхностного натяжения стремятся сократить поверхность пленки и направлены наверх.

Условие равновесия подвижной стороны рамки

  • Условие равновесия подвижной стороны рамки
  • Fвнеш = Fпов
  • работа внешней силы при перемещении рамочки на  будет равна
  • Авнеш = Fвнеш  = п = S.
  • S =  2L=ΔXl –приращение площади поверхности обеих сторон мыльной пленки, где l = 2L – длина периметра, ограничивающего поверхность жидкости.
  • F = l , тогда = Fпов /l

Коэффициент поверхностного натяжения жидкости

  •  = Fпов /l
  • Коэффициентом поверхностного натяжения называется отношение модуля силы поверхностного натяжения к длине периметра, ограничивающего поверхность жидкости.
  • - зависит от:
  • - Рода жидкости
  • - Наличия примесей
  • - Температуры

     чистой воды = 73 мН/м мыльного раствора = 40 мН/м

Сечение сферической капли жидкости

  • Половина капли находится в равновесии под действием сил поверхностного натяжения, приложенных к границе раздела длиной 2R и сил избыточного давления, действующих на площадь сечения R2
  • 2R = рR2

Формула Лапласа

  • Избыточное давление, вызванное одной искривленной поверхностью (внутри капли жидкости)
  • р = 2/R
  • Избыточное давление внутри мыльного пузыря (он имеет две искривленные поверхности)
  • р = 4/R

  • Мыльный пузырь – тонкая многослойная пленка мыльной воды,
  • наполненная воздухом, обычно в виде сферы с переливчатой
  • поверхностью.

  • Капельная модель ядра состоит из протонов и нейтронов и имеет сферическую форму

Поверхностное натяжение в природе и жизни

  Водомерки легко скользят по поверхности воды. Лапка водомерки, покрытая воскообразным налётом, не смачивается водой, поверхностный слой воды прогибается под давлением лапки, образуя небольшое углубление.

Мыльные пузыри – это состав из мыла, улыбок, радости, детского смеха и чувства, что ты счастлив.