12.
Pretláčanie
guličiek
Pomôcky
:
Ortuť,
plexisklo s polkruhovým otvorom na hrane,
Realizácia:
Na
podložku kvapneme väčšiu kvapku ortuti. Budeme potrebovať' tenkú
dosku s umelej hmoty, lepenky alebo dreva. Na jednej hrane má byt' malá
štrbina. Touto doskou rozdelíme kvapku ortuti tak, že dve vzniknuté
kvapky budú spojené štrbinou. Snažíme sa kvapku rozdeliť' na dve
nerovnako veľké kvapôčky. Pozorujeme, ako ortuť' z menšej kvapôčky
postupne prechádza do väčšej, až kým menšia kvapka úplne
nezanikne.
Fyzikálna
interpretácia:
Na
povrchu guličky ortuti je blanka, ktorá sa prejavuje kapilárnym tlakom,
t.j. vo vnútri guličky je tlak vzhľadom na atmosférický väčší práve
o hodnotu kapilárneho tlaku. Pre povrch ortuťovej gule s polomerom r
platí vzťah:
Zo
vzťahu vidíme, že kapilárny tlak je nepriamo úmerný polomeru guličky.
V menšej guličke bude tlak väčší ako vo väčšej, v dôsledku čoho
sa kvapalina pretlačí z malej do veľkej. Ak sú guličky približne
rovnako veľké, je pretláčanie najprv takmer nepozorovateľné, no s
rastom väčšej guličky sa rýchlo zväčšuje.
Otázky
:
1.
Popíšte aký druh pohybu vykonáva povrch zmenšujúcej sa ortuťovej
guličky ?
2.
Stanovte si počiatočné polomery ortuťových guličiek, polomer
otvoru v plexisklovej doske, hustotu ortuti. Vyčíslite kinematiku pohybu
povrchu zmenšujúcej sa guličky.