Приборы и принадлежности:
Стеклянная трубка с делениями (метками), снабженная краном и заканчивающаяся капилляром малого радиуса, штатив, стаканчик для жидкости, дистиллированная вода, исследуемая жидкость.
Производство опыта:
1. Отрегулируйте с помощью крана скорость истечения жидкости: число капель, отрывающихся в минуту, должно быть порядка 15-20.
2. Определите N 
– количество капель воды, занимающих некоторый объем V между соседними метками на трубке. Для этого, когда уровень воды сравняется с одной из верхних меток, начните считать капли. Счет прекратите, когда уровень жидкости сравняется с соседней меткой. Число N занесите в таблицу 1.
табл.1
| № опыта | Температура в лаборатории | 
| 
| Δ =|  |
| Ni | Δ  =|  |
| 
| 
|
I
.
.
n
Здесь 
= 
, 
,n 
3-количество опытов
3. Проделайте опыт, записанный в пункте 2 еще 2-3 раза. Результаты опытов занесите в таблицу 1.
4. Вылейте воду из трубки, помойте ее исследуемой жидкостью и заполните ее этой жидкостью.
5. Определите N – количество капель исследуемой жидкости, занимающих объем V. Для этого проделайте опыт, описанный в п.2, с исследуемой жидкостью. Опыт проделайте еще 3-4 раза. Результат занесите в табл.1.
6. Запишите в табл.1 значения температуры в лаборатории и коэффициента поверхностного натяжения воды , пользуясь табл.2.
табл.2
Температура, 
| ||||||
10  Н/м
| 74,22 | 73,49 | 73,05 | 72,75 | 71,97 | 71,18 |
Для промежуточных значений температуры вычисляют методом линейной интерполяции. Например, для 22 
С будет вычисляться следующим образом. При изменении температуры на 5 (между 20 и 25 )Δ =(72,75-71,97)*10 
Н/м=0,78*10 Н/м.Так как с повышением температуры поверхностное натяжение уменьшается, то для температуры 22 значение коэффициента поверхностного натяжения будет =(72,75-0,31)*10 Н/м=72,44*10 Н/м.
Обработка результатов эксперимента
1. Определите случайные погрешности измерения количества капель воды ΔN по формуле ΔN =t 
*S 
и количества капель исследуемой жидкости ΔN по формуле ΔN= t *S 
, где S = 
и S = 
, а t - коэффициент Стьюдента для заданной доверительной вероятности P и числа произведенных измерений n. При выполнении лабораторных работ P =0.95 и 
. Коэффициент Стьюдента находят по таблице, приведенной в [6].
2. Вычислите среднее значение 
по формуле (7), подставляя в нее соответствующие величины: вместо N и N необходимо подставить усредненные значения 
из табл.1.
Определите погрешность измерения Δ 
с учетом вкладов всех погрешностей 
используя прием дифференцирования логарифма искомой функции . Для этого необходимо взять натуральный логарифм от обеих частей формулы (7). 
, затем продифференцировать левую и правую части полученного выражения, считая 
переменными величинами 
. Заменяя формально d на Δ, 
усредненными величинами и суммируя абсолютные значения всех приращений, получим:
или 
. Значения 
и 
возьмите из пункта 1 настоящего раздела, а значения 
- из раздела «Методика эксперимента».
Окончательный результат работы следует представить в виде:
.
Вопросы для самопроверки
1.Что такое свободная поверхностная энергия? удельная поверхностная энергия?
2. Как направлены силы поверхностного натяжения?
3. Как связан коэффициент поверхностного натяжения со свободной удельной энергией? Каковы их единицы?
4. От чего зависит коэффициент поверхностного натяжения?
5. В каком случае жидкость смачивает твердое тело? Что такое краевой угол?
6. В чем состоит метод капель? Получите рабочую формулу.
7. Выведите формулу для расчета погрешностей измерений при определении коэффициента поверхностного натяжения методом капель.
Литература
1. Детлаф А.А., Яворский Б.М., Милковская Л.Б. Курс физики
М.Высшая школа 2000,2001,2002-718с.
2. Зисман Г.А., Тодес О.М. Курс общей физики. Учебное пособие для студентов вузов т.1 М.Наука 1974-336с.
3. Савельев И.В. Курс общей физики Учебное пособие для студентов вузов М.Наука Кн 3: молекулярная физика, термодинамика 1998г. - 208с.
4. Матвеев А.Н. Молекулярная физика. М.Высшая школа 1987-360с.
5. Трофимова Т.И. Курс физики. М.Высшая школа 1998.
6. Евсеева Л.А. Методические указания к оформлению отчетов по лабораторным работам по физике, СПИ, 1985г.