Melyek a csökkenés 1987 Aslamazov l
Melyek a cseppek
Harder a helyzet a cseppek formájában. Arra törekedve, hogy csökkentse a felületi feszültséget a folyadék felszínén általában ellensúlyozza más erők. Például egy csepp folyadékot szinte soha nem a labdát, de a labda a legkevésbé a számok a felület egy adott térfogatú. Ha egy csepp nyugszik egy rögzített vízszintes felületen van simítva. Ez egy bonyolult alakú és a forgatás a levegőben csepp. Csak egy csepp székhelyű súlytalanság tart egy tökéletes gömb alakú.
Ahhoz, hogy megszüntesse a gravitáció hatására a tanulmány a folyadékok felületi feszültségét először valósul meg a közepén a múlt század, a belga tudós J. fennsíkon. Természetesen abban az időben, és nem álmodtam arról, hogy súlytalan, és a fizetés csak javasolt az egyensúlyt a gravitációs erő archimedesi felhajtóerő. Ő hozta a vizsgálati folyadék (olaj) az oldatban az ugyanolyan sűrűségű, és azt írja életrajzírója meglepve tapasztalta, hogy az olaj hozott gömb alakú, azonnal alkalmazható a szabály „időben kivédeni”, és ez a jelenség volt a tárgya majd ez a második gondolat. "
Módszere Plateau alkalmazzák a tanulmány a különböző jelenségek. Például, azt tanulmányozta a folyamat kialakulásának és elválasztását folyadékcseppek végén a cső.
Általában azonban már lassan növekedett vagy adja le a csövet olyan gyorsan, hogy a szem nem tudja követni a részleteket ebben a folyamatban. Plato fel a végén a cső a folyadékot, a sűrűsége, amely csak valamivel kevesebb, mint a sűrűség csökken. A gravitációs hatást ebben gyengült, így nőhet nagyon nagy csepp, és hogyan szakít a csőbe.
Ábra. A 8. ábrán a különböző szakaszaiban a kialakulása egy szép és könnycsepp (fényképekkel kapott korszerű módszer - alkalmazásával nagy sebességű mozgókép). Próbáljuk megmagyarázni ezt a jelenséget. Míg a csepp lassan növekszik, akkor feltételezhetjük, hogy az adott pillanatban ez egyensúlyban van. Ezután egy adott térfogatú csepp alakja határozza meg a feltétellel, hogy az összeg a felületi energia és helyzeti energia csökken a gravitáció miatt, minimális. Felületi feszültség csökkenést okoz a cseppek felületét, akkor hajlamos, hogy egy csepp egy gömb alakú. Gravity, éppen ellenkezőleg, arra törekszik, hogy helyezze el a tömegközéppontja egy csepp a lehető legalacsonyabb. Ennek eredményeként a csepp hosszúkás.
Minél nagyobb a csökkenés, annál nagyobb a szerepét a potenciális energia a gravitáció. Az ömlesztett a cseppecskék növekedését, mint megy le, és csepp képződött nyak (második képet ábrán. 8). felületi feszültségi erő irányul függőlegesen érintőleges a nyak. Egyensúlyba a gravitációs erő hat a csepp. Most elegendő dobni egy kicsit a növekedés, és a felületi feszültség nem lesz képes egyensúlyozni a gravitációs erő. A méhnyak csepp gyorsan csökken (harmadik fotó ábrán. 8), és ennek eredményeként egy csepp off (negyedik fotó). Ebben az esetben, a nyaktól elválasztott kis cseppek, hogy elmarad a nagy. Másodlagos cseppeket mindig keletkezik (az úgynevezett fennsík labda), de mivel a szétválás folyamatának csepp nagyon gyors, általában mi ezt a másodlagos cseppek nem veszi észre.
Mi nem megy itt a oka a kis szemcsék - egy meglehetősen kényes kérdés. De próbálja megmagyarázni az alak a lehulló cseppekben. Azonnali kép alá esik azt mutatják, hogy a kis cseppek közel gömbszerű, és több, mint egy zsemle. Nézzük először értékeli a sugara a csepp, ahol elveszti gömbökből áll.
Az egyenletes mozgás a cseppek gravitációs erő, eljárva például a középső oszlop csepp AB (ábra. 9), meg kell egyensúlyban erők a felületi feszültség. Erre a célra az szükséges, hogy a görbületi sugara a csepp a A és B pontok különbözőek voltak. Valóban, felületi feszültséget hoz létre túlnyomás által meghatározott Laplace-képlet: # 916; Pl = # 963; " / R. és ha a görbület a csepp felületének azon a ponton, A nagyobb lesz, mint a B pontban, akkor a különbség a Laplace-féle nyomás egyensúlyt a hidrosztatikus nyomás a folyadék:
Lényegében a különbség RA és RB. A kis cseppek sugara körülbelül 1 mikron (10 -6 m), az értéke pgh≈2 * 10 -2 Pa. és az értéke # 916; Pl = # 963; " / R ≈1,6 * 10 5 Pa. Ebben az esetben a hidrosztatikai nyomás olyan kicsi összehasonlítva Laplace, hogy el lehet hanyagolni összesen. Ez a csökkenés lehet tekinteni a standard gömbalakjával.
Más a helyzet egy csepp átmérőjű, mondjuk 4 mm. Mert pgh≈40 hidrosztatikai nyomás Pa. és Laplace # 916; R = 78 Pa. Ezek az értékek az ugyanabban a sorrendben, és a betegségek, mint gömb alakú cseppek nagyobb jelentőségűek. Feltételezve, RB = RA + # 948; R és RA + RB = h = 4 mm. Azt látjuk, hogy # 948; R # 8764; h (√ ((# 916; Pl / # 961; gh) 2 +1) - # 916; Pl / # 961; gh) ≈ 1 mm. A különbség a görbületi sugarak A és B pontok ebben az esetben már egy rendelést a cseppméret.
Számításaink azt mutatják, minden csepp számíthat megsértése gömbalakú, de a forma a lehulló cseppek kap visszajelzést figyelhető meg a kísérletben (lásd fotó csepp lapított alján). Mi a baj? És az a tény, hogy úgy érezzük, a légnyomás feletti csepp és alatta ugyanaz. Lassított és dobja a helyzet. De ha a csepp mozog a levegő megfelelően nagy sebességgel, a levegő nem volt ideje, hogy simán áramlás körül a csepp: mielőtt létrehoz egy régió nagy nyomás, és mögötte - alacsony (örvényeket kialakítva ott). A különbség a légnyomás nagyobb lehet, mint a hidrosztatikai nyomás és a Laplace nyomás most kell kompenzálni pontosan ezt a különbséget. Ebben az esetben, a nyomás értéke # 963; " / RA - # 963; " / RB negatívvá válik, és ezáltal, RA sugár nagyobb, mint RB. Ezen és fényképeit.
És láttál már nagyon nagy csepp? Normális körülmények között nincsenek ilyen csepp. Ez nem véletlen - a nagy átmérőjű cseppek nem stabilak, és betörni kicsi. Védelem a csepp alakú a nem nedvesíthető felületet biztosít a felületi feszültséget. Azonban, ha a hidrosztatikai nyomás nagyobb lesz, mint a Laplace, cseppecske kenhető, és szakít a kisebbek. Becsüljük meg a lehető legnagyobb cseppek mérete lehetővé teszi az egyenlőtlenség # 961; gh≥ # 963; " / R # 929;, ahol h
2R. Ebből kap
A víz, például, Rpred ≈0,3 cm (természetesen ez csak ordinális pontszám maximális cseppméret). Ezért nem fogja látni a fák és egyéb felületek, amelyek nem vízzel megnedvesítjük, nagyon nagy csepp.