Вопрос задан 01.10.2025 в 07:28. Предмет Физика. Спрашивает Гусева Юлия.

В стебле пшеницы вода по капиллярам поднимается на высоту 1 м. Определите средний диаметр капилляров. Плотность воды 1000, поверхностное натяжение 72,8.

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Verevkina Viktoria.

Для определения среднего диаметра капилляров в стебле пшеницы, в которых вода поднимается на высоту 1 м, можно воспользоваться законом капиллярности, который описывает зависимость высоты подъема жидкости в капилляре от диаметра капилляра. Этот закон выражается через формулу Журина:

h=2γcos(θ)rρgh = \frac{2 \cdot \gamma \cdot \cos(\theta)}{r \cdot \rho \cdot g}

где:

  • hh — высота подъема жидкости (1 м),

  • γ\gamma — поверхностное натяжение воды (72,8 мН/м или 0,0728 Н/м),

  • θ\theta — угол смачивания, который для воды с большинством материалов (включая стебель пшеницы) можно принять равным 0 градусов, то есть cos(θ)=1\cos(\theta) = 1,

  • rr — радиус капилляра (в метрах),

  • ρ\rho — плотность воды (1000 кг/м³),

  • gg — ускорение свободного падения (9,8 м/с²).

Подставим известные значения в формулу и решим относительно радиуса rr:

h=2γrρgh = \frac{2 \cdot \gamma}{r \cdot \rho \cdot g} r=2γhρgr = \frac{2 \cdot \gamma}{h \cdot \rho \cdot g}

Подставим числа:

r=20,0728110009,8r = \frac{2 \cdot 0,0728}{1 \cdot 1000 \cdot 9,8} r=0,14569800r = \frac{0,1456}{9800} r1,486×105мr \approx 1,486 \times 10^{-5} \, \text{м}

Теперь, чтобы найти диаметр капилляра, нужно удвоить радиус:

d=2r=21,486×105м2,972×105м=0,00002972м=0,02972ммd = 2 \cdot r = 2 \cdot 1,486 \times 10^{-5} \, \text{м} \approx 2,972 \times 10^{-5} \, \text{м} = 0,00002972 \, \text{м} = 0,02972 \, \text{мм}

Таким образом, средний диаметр капилляров в стебле пшеницы составляет примерно 0,03 мм.

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика

Задать вопрос