Презентация "Поверхностное натяжение" 10 класс

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.