Բովանդակություն

• Քայլեր
• Մեթոդ 1 -ը ՝ 3 -ից
• Մեթոդ 2 -ից 3 -ը `մազանոթային ազդեցությամբ
• Մեթոդ 3 -ից 3 -ը `Ինչպես որոշել մակերեսային հարաբերական լարվածությունը մետաղադրամի միջոցով
• Ինչ է պետք

Մակերևութային լարվածությունը նկարագրում է հեղուկի ՝ ինքնահոսին դիմակայելու ունակությունը: Օրինակ, սեղանի վրա ջուրը ձևավորում է կաթիլներ, քանի որ ջրի մոլեկուլները ձգվում են միմյանց, ինչը հակազդում է ձգողականությանը: Մակերևութային լարվածության պատճառով է, որ ավելի ծանր առարկաներ, ինչպիսիք են միջատները, կարող են պահվել ջրի մակերևույթի վրա: Մակերևութային լարվածությունը չափվում է ուժով (N) բաժանված միավորի երկարության (մ) կամ էներգիայի մեկ միավորի մակերեսի վրա: Molecրի մոլեկուլների փոխազդեցության ուժը (համախմբված ուժ) ստեղծում է լարվածություն, որի արդյունքում ջրի (կամ այլ հեղուկների) կաթիլներ են առաջանում: Մակերևութային լարվածությունը կարելի է չափել գրեթե յուրաքանչյուր տանը հայտնաբերված մի քանի պարզ իրերի և հաշվիչի միջոցով:

Քայլեր

Մեթոդ 1 -ը ՝ 3 -ից

1. 1 Գրեք մակերեսային լարվածության հավասարումը: Այս փորձարկումում մակերեսային լարվածությունը որոշելու հավասարումը հետևյալն է. F = 2Sd, որտեղ Ֆ - ուժ նյուտոններում (N), Ս - մակերեսային լարվածություն նյուտոն / մետր (N / m), դ փորձի մեջ օգտագործվող ասեղի երկարությունն է: Եկեք արտահայտենք մակերևույթի լարվածությունը այս հավասարումից. S = F / 2 դ.
   • Ուժը հաշվարկվելու է փորձի ավարտին:
   • Նախքան փորձը սկսելը, օգտագործեք գծավոր ՝ ասեղի երկարությունը մետրերով չափելու համար:
2. 2 Կառուցեք փոքր ճոճվող թև: Այս փորձարկումն օգտագործում է ճոճվող թև և փոքր ասեղ, որը լողում է ջրի մակերևույթին `մակերեսային լարվածությունը որոշելու համար:Անհրաժեշտ է ուշադիր դիտարկել ճոճվող թևի կառուցվածքը, քանի որ արդյունքի ճշգրտությունը կախված է դրանից: Դուք կարող եք օգտագործել տարբեր նյութեր, հիմնականը ՝ ինչ -որ կոշտ բանից հորիզոնական շերտ պատրաստելն է ՝ փայտից, պլաստմասե կամ հաստ ստվարաթղթից:
   • Որոշեք գավազանի կենտրոնը (օրինակ ՝ ծղոտե կամ պլաստմասե քանոն), որը պատրաստվում եք օգտագործել որպես խաչմերուկ, և այս վայրում փոս կամ փոս բացեք. սա կլինի խաչմերուկի հենակետը, որի վրա այն ազատ պտտվելու է: Եթե ​​պլաստիկ ծղոտ եք օգտագործում, պարզապես ծակեք այն քորոցով կամ մեխով:
   • Հորատանցքի ծայրերում փորեք կամ բացեք անցքեր, որպեսզի դրանք հավասարապես տարածվեն կենտրոնից: Անցեք թելերը անցքերի միջով, որպեսզի կախեք քաշի բաժակն ու ասեղը:
   • Անհրաժեշտության դեպքում, ճառագայթը պահեք գրքերով կամ այլ բավական կոշտ առարկաներով, որպեսզի ճառագայթը հորիզոնական պահվի: Անհրաժեշտ է, որ խաչմերուկը ազատորեն պտտվի դրա մեջտեղում խրված մեխի կամ ձողի շուրջ:
3. 3 Վերցրեք մի կտոր ալյումինե փայլաթիթեղ և գլորեք այն տուփի կամ ափսեի տեսքով: Ամենևին պարտադիր չէ, որ այս բաժակապնակն ունենա սովորական քառակուսի կամ կլոր ձև: Դուք այն կլցնեք ջրով կամ այլ քաշով, այնպես որ համոզվեք, որ այն կարող է դիմանալ քաշին:
   • Ձողի մի ծայրից կախեք թիթեղյա փայլաթիթեղի տուփ կամ բաժակապնակ: Կերակրի եզրերի երկայնքով փոքր անցքեր կատարեք և դրանց միջով անցեք այնպես, որ ափսեը կախված լինի ձողից:
4. 4 Կախեք ասեղը կամ թղթե ամրակը ձողի մյուս ծայրից, որպեսզի այն հորիզոնական լինի: Ասեղը կամ թղթե ամրակը հորիզոնական կապեք ձողի մյուս ծայրից կախված թելին: Որպեսզի փորձը հաջողությամբ պսակվի, անհրաժեշտ է ասեղը կամ թղթե ամրակը տեղադրել ճիշտ հորիզոնական:
5. 5 Տեղադրեք ինչ -որ բան սանդղակի վրա, օրինակ ՝ պլաստիլին, որպեսզի հավասարակշռի ալյումինե փայլաթիթեղի տարան: Փորձը սկսելուց առաջ անհրաժեշտ է ապահովել, որ խաչմերուկը գտնվում է հորիզոնական: Փայլաթիթեղյա բաժակապնակն ավելի ծանր է, քան ասեղը, ուստի ափսեի կողքի ձողը ցած կընկնի: Կցեք բավականաչափ պլաստիլին ձողի հակառակ կողմին, որպեսզի այն հորիզոնական լինի:
   • Սա կոչվում է հավասարակշռում:
6. 6 Տեղադրեք կախովի ասեղը կամ թղթի կտորը ջրի տարայի մեջ: Այս քայլը լրացուցիչ ջանքեր կպահանջի ասեղը ջրի մակերեսին տեղադրելու համար: Համոզվեք, որ ասեղը չի ընկղմվում ջրի մեջ: Լրացրեք կոնտեյները ջրով (կամ անհայտ մակերեսային լարվածության մեկ այլ հեղուկով) և դրեք այն կախովի ասեղի տակ, որպեսզի ասեղը լինի անմիջապես հեղուկի մակերեսին:
   • Համոզվեք, որ ասեղը պահող պարանը մնում է տեղում և բավականաչափ ամուր է:
7. 7 Քաշեք մի քանի կապում կամ փոքր չափված ջրի չափված կաթիլներ փոքր մասշտաբով: Ռոքերի վրա ալյումինե ափսեի մեջ կավելացնեք մեկ քորոց կամ մեկ կաթիլ ջուր: Այս դեպքում անհրաժեշտ է իմանալ ճշգրիտ քաշը, որի դեպքում ասեղը դուրս կգա ջրի մակերեսից:
   • Հաշվեք կապում կամ ջրի կաթիլների քանակը և կշռեք դրանք:
   • Որոշեք մեկ քորոց կամ ջրի քաշը: Դա անելու համար ընդհանուր քաշը բաժանեք քորոցների կամ կաթիլների քանակի:
   • Ենթադրենք, 30 կապում կշռում են 15 գրամ, ապա 15/30 = 0.5, այսինքն ՝ մեկ կապում կշռում է 0.5 գրամ:
8. 8 Ալյումինե փայլաթիթեղի ափսեի մեջ մեկ առ մեկ ավելացրեք քորոցներ կամ ջրի կաթիլներ, մինչև ասեղը դուրս գա ջրի մակերեսից: Աստիճանաբար ավելացրեք մեկ պտղունց կամ մի կաթիլ ջուր: Ուշադիր դիտեք ասեղը, որպեսզի բաց չթողնեք այն պահը, երբ քաշի հաջորդ ավելացումից հետո այն դուրս կգա ջրից: Երբ ասեղը դուրս է գալիս հեղուկի մակերեսից, դադարեցրեք քորոցներ կամ ջրի կաթիլներ ավելացնելը:
   • Հաշվեք քորոցների կամ ջրի կաթիլների քանակը, որոնք առաջացրել են ձողի հակառակ ծայրում գտնվող ասեղը ջրի մակերևույթից:
   • Գրեք արդյունքը:
   • Կրկնեք փորձը մի քանի (5 կամ 6) անգամ `ավելի ճշգրիտ արդյունքներ ստանալու համար:
   • Հաշվիր ստացված արդյունքների միջինը: Դա անելու համար բոլոր փորձերի մեջ ավելացրեք քորոցների կամ կաթիլների քանակը և ընդհանուրը բաժանեք փորձերի քանակի վրա:
9. 9 Փոխեք քորոցների քանակը ուժի: Դա անելու համար գրամների թիվը բազմապատկեք 0,00981 Ն / գ -ով: Մակերևութային լարվածությունը հաշվարկելու համար հարկավոր է իմանալ այն ուժը, որն անհրաժեշտ է ասեղը ջրի մակերևույթից բարձրացնելու համար: Քանի որ ուժը որոշելու համար նախորդ քայլում հաշվել եք կապանքների քաշը, պարզապես անհրաժեշտ է այդ քաշը բազմապատկել 0,00981 Ն / գ -ով:
   • Բազմապատկել ափսեի կապում թփերի քանակը մեկ քորոցի քաշով: Օրինակ, եթե յուրաքանչյուրը դնում եք 0.5 գրամ քաշով 5 կապում, դրանց ընդհանուր քաշը 0.5 գրամ է / քորոց = 5 x 0.5 = 2.5 գրամ:
   • Գրամների թիվը բազմապատկեք 0,00981 Ն / գ գործոնով ՝ 2,5 x 0,00981 = 0,025 Ն:
10. 10 Միացրեք այս արժեքները հավասարման մեջ և գտեք ձեր փնտրած արժեքը: Փորձի ընթացքում ստացված արդյունքները կարող են օգտագործվել մակերեսային լարվածությունը որոշելու համար: Պարզապես միացրեք ձեր գտած արժեքները և հաշվարկեք արդյունքը:
    • Ասենք վերը նշված օրինակում ասեղի երկարությունը 0,025 մետր է: Արժեքները փոխարինելով հավասարման մեջ և ստանում ենք. S = F / 2d = 0.025 N / (2 x 0.025) = 0.05 N / մ: Այսպիսով, հեղուկի մակերեսային լարվածությունը 0,05 Ն / մ է:

Մեթոդ 2 -ից 3 -ը `մազանոթային ազդեցությամբ

1. 1 Իմացեք մազանոթային էֆեկտի մասին: Մազանոթային երևույթները հասկանալու համար նախ պետք է ծանոթանալ կպչունության և համախմբվածության ուժերին: Կպչունության պատճառով հեղուկը կպչում է այնպիսի կոշտ մակերեսին, ինչպիսին է ապակին: Համախմբվածության ուժի շնորհիվ հեղուկի մոլեկուլները ձգվում են միմյանց: Կպչունության և համախմբվածության ուժերի համատեղ գործողությունը հանգեցնում է նրան, որ հեղուկը բարձրանում է բարակ խողովակներում:
   • Խողովակի հեղուկի բարձրացման բարձրությունից կարելի է հաշվարկել այս հեղուկի մակերեսային լարվածությունը:
   • Համակցված ուժերը հանգեցնում են մակերեսի վրա պղպջակների ու կաթիլների առաջացման: Երբ հեղուկը շփվում է օդի հետ, հեղուկի մոլեկուլները ձգվում են դեպի միմյանց, ինչի արդյունքում առաջանում է պղպջակ:
   • Կպչունությունը հանգեցնում է meniscus- ի ձեւավորմանը, որը նկատելի է ապակու պատերի հետ հեղուկի շփման վայրերում: Meniscus- ի գոգավոր ձեւը տեսանելի է անզեն աչքով:
   • Մազանոթային ազդեցության օրինակ է ծղոտի մեջ հեղուկի բարձրացումը, որը տեղադրված է մի բաժակ ջրի մեջ:
2. 2 Գրեք մակերեսային լարվածությունը որոշելու հավասարումը: Մակերևութային լարվածությունը հաշվարկվում է հետևյալ կերպ. S = (ρhga / 2), որտեղ Ս - մակերեսային լարվածություն, ρ - հետազոտվող հեղուկի խտությունը, ժ - խողովակի հեղուկի բարձրացման բարձրությունը, է - հեղուկի վրա ազդող ծանրության պատճառով ծանրության արագացում (9.8 մ / վ), ա մազանոթային խողովակի շառավիղն է:
   • Տվյալները այս հավասարման մեջ փոխարինելիս համոզվեք, որ դրանք արտահայտված են մետրային միավորներով ՝ խտություն կգ / մ, բարձրություն և շառավիղ մետր, արագացում ՝ մ / վ ծանրության պատճառով:
   • Եթե ​​հեղուկի խտությունը նախապես տրված չէ, այն կարելի է գտնել ձեռնարկում կամ հաշվարկել բանաձևի խտությամբ = զանգված / ծավալ:
   • Մակերևութային լարվածությունը չափվում է նյուտոններով մեկ մետրի համար (N / m): Նյուտոնը հավասար է 1 կգ * մ / վրկ: Չափման միավորներն ինքնուրույն որոշելու համար պարզապես դրանք փոխարինեք հավասարման մեջ ՝ առանց թվային արժեքների. S = կգ / մ * մ * մ / ս * մ. Եթե հաշվիչում և հայտարարում կրճատենք երկու մետր 1 կգ * մ / վ / մ, այսինքն `1 Ն / մ:
3. 3 Լցնել տարայի մեջ անհայտ մակերեսային լարվածության հեղուկ: Վերցրեք մակերեսային ափսե կամ աման և հեղուկը լցրեք դրա մեջ այնպես, որ այն հատակը պատի 2 -ից 3 սանտիմետրով: Հեղուկի քանակը նշանակություն չունի, գլխավորն այն է, որ հստակ տեսանելի է, թե որքան կբարձրանա մազանոթային խողովակում:
   • Եթե ​​դուք պատրաստվում եք փորձարկել տարբեր հեղուկներ, մանրակրկիտ մաքրեք և չորացրեք ափսեը, նախքան դրա մեջ այլ հեղուկ լցնելը, կամ ամեն անգամ օգտագործեք այլ տարա:
4. 4 Մաքուր, բարակ խողովակը թաթախեք հեղուկի մեջ: Այս խողովակի հեղուկի բարձրացման բարձրությունից դուք կորոշեք մակերեսային լարվածությունը:Խողովակը մաքուր պահեք, որպեսզի հստակ տեսնեք, թե որքան բարձր է հեղուկը ափսեի մեջ իր մակարդակից բարձր: Բացի այդ, խողովակը պետք է ունենա մշտական ​​շառավիղ:
   • Շառավիղը չափելու համար պարզապես խողովակ տեղադրեք խողովակի գագաթին և որոշեք տրամագիծը: Այնուհետեւ տրամագիծը բաժանեք 2 -ի եւ կգտնեք շառավիղը:
5. 5 Չափել հեղուկի բարձրությունը ափսեի մեջ իր մակարդակից բարձր: Կանոնի եզրը տեղափոխեք սկուտեղի հեղուկի մակերեսին և որոշեք, թե որքան բարձր է հեղուկը խողովակում բարձրացել: Խողովակի ջուրը բարձրանում է, քանի որ մակերեսային լարվածության բարձրացնող ուժը գերազանցում է ձգողության ձգողական ուժը:
6. 6 Միացրեք այս արժեքները հավասարման մեջ և կատարեք հաշվարկները: Բոլոր անհրաժեշտ արժեքները որոշելուց հետո դրանք միացրեք հավասարման մեջ և գտեք մակերեսային լարվածությունը: Համոզվեք, որ բոլոր արժեքները փոխակերպեք մետրային միավորների `ճիշտ արդյունք ստանալու համար:
   • Ենթադրենք, մենք չափում ենք ջրի մակերեսային լարվածությունը: Theրի խտությունը մոտ 1 կգ / մ 3 է (այս օրինակում մենք օգտագործում ենք մոտավոր արժեքներ): Graանրության պատճառով արագացումը 9,8 մ / վ է: Թող խողովակի շառավիղը լինի 0.029 մ, իսկ ջուրը բարձրացել է 0.5 մ բարձրության վրա: Որքա՞ն է ջրի մակերեսային լարվածությունը:
   • Ստացված արժեքները փոխարինիր հավասարման մեջ և ստացիր ՝ S = (ρhga / 2) = (1 x 9.8 x 0.029 x 0.5) / 2 = 0.1421 / 2 = 0.071 J / մ:

Մեթոդ 3 -ից 3 -ը `Ինչպես որոշել մակերեսային հարաբերական լարվածությունը մետաղադրամի միջոցով

1. 1 Հավաքեք այն ամենը, ինչ ձեզ հարկավոր է: Այս փորձի համար ձեզ հարկավոր կլինի աչքաթափ, չոր մետաղադրամ, ջուր, փոքր աման, աման լվացող հեղուկ, բուսական յուղ և սրբիչ: Այս ամենը կարելի է գտնել տանը կամ գնել ձեր տեղական խանութում: Դուք կարող եք անել առանց սպասքի օճառի և բուսական յուղի, բայց համեմատության համար ձեզ հարկավոր կլինի մի քանի տարբեր հեղուկներ:
   • Փորձը սկսելուց առաջ համոզվեք, որ մետաղադրամը մաքուր և չոր է: Եթե ​​դուք օգտագործում եք թաց մետաղադրամ, ապա կստանաք ոչ ճշգրիտ արդյունքներ:
   • Այս փորձը թույլ չի տալիս հաշվարկել մակերեսային լարվածությունը, այն կարող է օգտագործվել միայն տարբեր հեղուկների մակերեսային լարվածությունը համեմատելու համար:
2. 2 Միանգամից մեկ կաթիլ հեղուկ գցեք մետաղադրամի մակերեսին: Մետաղադրամը դրեք սրբիչի կամ այլ մակերևույթի վրա, որը անվտանգ է թրջվելու համար: Վերցրեք առաջին հեղուկը պղպեղի մեջ, այնուհետև դանդաղ մի կաթիլ դրեք մետաղադրամի վրա: Դա անելիս հաշվեք կաթիլները: Շարունակեք մինչև մետաղադրամից դուրս հեղուկ թափվի:
   • Գրանցեք, թե քանի կաթիլ է պահանջվել, որ հեղուկը մետաղադրամից դուրս թափվի:
3. 3 Կրկնեք այս ընթացակարգը տարբեր հեղուկներով: Ամեն անգամ հեղուկը փոխելիս մետաղադրամը մաքրեք և չորացրեք: Նաև չորացրեք մակերեսը, որի վրա տեղադրում եք մետաղադրամը: Օգտագործեք տարբեր pipettes կամ մաքրեք pipette- ը նոր փորձից առաջ:
   • Փորձեք ջրի մեջ ավելացնել սպասքի օճառ, այնուհետև ջուրը կաթեցրեք մետաղադրամի վրա և տեսեք, թե արդյոք մակերեսային լարվածությունը փոխվում է:
4. 4 Համեմատեք մետաղադրամը լցնելու համար տարբեր հեղուկների համար պահանջվող կաթիլների քանակը: Փորձեք մի քանի անգամ կրկնել փորձը նույն հեղուկով ՝ տեսնելու, թե արդյուքները ճշգրիտ են: Միջին արդյունքները. Ավելացրեք կաթիլների քանակը տարբեր փորձերի մեջ և ընդհանուրը բաժանեք փորձերի քանակի վրա: Գրեք, թե քանի կաթիլ է պահանջվել, որպեսզի տարբեր հեղուկներ լցնեն մետաղադրամը:
   • Որքան մետաղադրամը լցնելու համար պահանջվում է տվյալ հեղուկի կաթիլներ, այնքան բարձր է այս հեղուկի մակերեսային լարվածությունը:
   • Սպասք լվանալու միջոցը նվազեցնում է ջրի մակերեսային լարվածությունը. ավելացնելով, որ ավելի քիչ կաթիլ կպահանջվի մետաղադրամը լցնելու համար:

Ինչ է պետք

• Aղոտ, պլաստմասե քանոն կամ այլ կոշտ գավազան
• Թել
• Ալյումինե փայլաթիթեղ
• Պլաստիլին կամ նման բան
• Երկար ասեղ կամ մեխ `բարը պահելու համար
• Թղթե ամրակներ կամ ջրի ասեղ
• Գրքեր կամ այլ զանգվածային առարկաներ `թևավոր թևը պահելու համար
• Հաշվիչ
• Փոքր հզորություն
• Ուր
• Աչքի կաթիլ կամ քորոցներ
• Փոքր կշեռքներ
• Մակերեսային ուտեստ