Feladat: 577. fizika gyakorlat Korcsoport: 16-17 Nehézségi fok: nehéz
Megoldó(k):  Antal Péter 
Füzet: 1983/december, 227. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Hidrosztatikai nyomás, Felületi feszültségből származó erő, Gyakorlat
Hivatkozás(ok):Feladatok: 1983/május: 577. fizika gyakorlat

A szöveg csak Firefox böngészőben jelenik meg helyesen. Használja a fenti PDF file-ra mutató link-et a letöltésre.

Az a) esetben az edény sugara 2,5 cm, ezért itt a kapilláris hatástól eltekinthetünk, így az edény alján a nyomás p=p0+hϱvg, ahol ϱv a víz sűrűsége, p0 a külső légnyomás.
A b) esetben a sugár r=0,025 cm, ekkor a kapilláris hatással is számolnunk kell. Az edény aljára ható F erő a külső légnyomásból adódó erőnek, a víz súlyának (G), és a felületi feszültségből adódó erőnek (Ff) az eredője, F=p0r2π+G-Ff, így az edény alján a nyomás p=p0+hϱvg-Ffr2π. Ha feltesszük, hogy az edény üvegből készült, és a víz tökéletesen nedvesíti, akkor Ff=2rπα, ahol α a víz felületi feszültsége. Így

p=p0+hϱvg-2αr.
Ez az érték egyenlő a külső légnyomással, ha a betöltött víz 5,76 cm magas. Ha h<5,76cm,p<p0.
Ha az edény nem üvegből készült, és a vízfelület az edény falával θ szög alatt érintkezik, akkor az edény alján a nyomás az előzőekhez hasonlóan
p=p0+hϱvg-2αcosθr.

 

 Antal Péter (Debrecen, KLTE. Gyak. Gimn., I. o. t.)