На скільки зменшилася довжина вертикально підвішеної свинцевої дротини діаметром 1 мм, якщо під час її плавлення утворилося 20 крапель свинцю? Врахуйте, що коефіцієнт поверхневого натягу свинцю дорівнює 0,47 Н/м, а густина свинцю - 11300 кг/м^3. Терміново.
Красавчик
Для решения этой задачи нам понадобится знание о законе Лапласа, а также некоторых свойствах свинца.
Для начала определим через формулу плоской фигуры массу одной капли свинца. Масса капли свинца равна разности массы дротины до плавления и суммы масс остывших капель:
где - масса капли свинца, - масса дротины, - количество капель.
Воспользуемся формулой для объема шара и найдем массу дротины до плавления:
где - объем дротины, - плотность свинца.
Объем дротины равен объему шарового слоя:
где - радиус дротины, - длина дротины.
Итак, мы получили выражение для массы дротины:
Найдем массу одной капли:
Теперь разберемся с изменением длины дротины. Известно, что изменение длины дротины пропорционально поверхностному натягу и обратно пропорционально диаметру:
где - изменение длины, - поверхностный натяг, - диаметр дротины.
Теперь у нас есть формулы для нахождения массы капли свинца и изменения длины дротины. Подставим известные значения:
Таким образом, мы получили формулу для изменения длины дротины. Теперь остается только подставить известные значения и произвести вычисления.
Для начала определим через формулу плоской фигуры массу одной капли свинца. Масса капли свинца равна разности массы дротины до плавления и суммы масс остывших капель:
где
Воспользуемся формулой для объема шара и найдем массу дротины до плавления:
где
Объем дротины равен объему шарового слоя:
где
Итак, мы получили выражение для массы дротины:
Найдем массу одной капли:
Теперь разберемся с изменением длины дротины. Известно, что изменение длины дротины пропорционально поверхностному натягу и обратно пропорционально диаметру:
где
Теперь у нас есть формулы для нахождения массы капли свинца и изменения длины дротины. Подставим известные значения:
Таким образом, мы получили формулу для изменения длины дротины. Теперь остается только подставить известные значения и произвести вычисления.
Знаешь ответ?