Три металлические концентрические сферы радиусами R1 = 4см, R2 = 8см, R3 = 12см заряжены соответственно зарядами: q1 = 4 нКл, q2 = 4 нКл, q3 = -6 нКл. Пространство между первой и второй сферами заполнено парафином (ε=2) НАЙТИ: зависимости напряженности Е, электрического смещения D и потенциала φ электрического поля от расстояния r от центра сфер для r ≤ 16см. ПОСТРОИТЬ: графики зависимостей E(r), D(r), φ(r) в пределах 0 ≤ r ≤ 16 см с шагом 2 см
Давление находится по формуле
F
P = ,
S
распишим силу как произведение массы на ускорение свободного падения ( m * g ), тогда:
m*g P*S 3*10^3 * 0.18
P= , отсюда находим массу: m = = =
S g 10
= 54 кг
При смачивании, например водой стеклянного капилляра (краевой угол смачивания θ<90°) образуется вогнутый мениск, жидкость в капилляре поднимается. Это явление называется капиллярным поднятием жидкости. Жидкость поднимается тем выше, чем меньше радиус капилляра. Поверхность жидкости имеет отрицательную кривизну, поэтому дополнительное давление Лапласа стремится растянуть жидкость (давление направлено к центру кривизны) и поднимает ее в капилляре.
При несмачивании, например ртутью стеклянного капилляра (θ>90°), образуется выпуклый мениск, уровень жидкости в капилляре опускается. Это явление называется капиллярной депрессией. Жидкость опускается тем ниже, чем меньше радиус капилляра. Кривизна поверхности жидкости будет положительной, дополнительное давление Лапласа направлено внутрь жидкости (жидкость будет сжиматься), в результате чего жидкость в капилляре опускается.
Высота поднятия (понижения) уровня жидкости в капилляре:
h = 2σcosθ/((ρ-ρ₀)gR), где σ - коэффициент поверхностного натяжения искривленной поверхности, разделяющей жидкую и газообразную фазы, R - радиус капилляра, θ - краевой угол смачивания, ρ - плотность жидкости, ρ₀ - плотность газа, п - ускорение свободного падения 9,81 м/с²
Это выражение носит название уравнения Жюрена