Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 13466
2020-02-22 
При "сбрасывании" показаний медицинского ртутного максимального термометра (см. рисунок) резкими движениями руки добиваются ускорений порядка $a = 60g$. При такой "перегрузке" ртуть начинает вытекать из капилляра через малое отверстие (сужение внутреннего сечения трубки капилляра) в резервуар термометра. Форма отверстия - узкая щель. Оцените ширину щели, обеспечивающей термометру его свойство максимальности. Коэффициент поверхностного натяжения ртути $\sigma = 0,5 Дж/м^{2}$, плотность ртути $\rho = 13600 кг/м^{3}$. Остаточная длина столбика ртути (от отметки шкалы $35^{ \circ} С$ до места сужения капилляра) $L = 20 мм$.
Решение:
Давление столбика ртути в капилляре при "сбрасывании", равное
$p_{1} = \rho aL$,
больше величины давления Лапласа под поверхностью ртути, изогнутой в форме длинного цилиндра с радиусом, равным половине ширины щели, составляющего
$p_{2} = \frac{ \sigma }{l/2}$.
Отсюда находим оценку для ширины щели:
$l_{0} = \frac{2 \sigma }{ \rho a L} \approx 6 мкм$.
При "сбрасывании" показаний медицинского ртутного максимального термометра (см. рисунок) резкими движениями руки добиваются ускорений порядка $a = 60g$. При такой "перегрузке" ртуть начинает вытекать из капилляра через малое отверстие (сужение внутреннего сечения трубки капилляра) в резервуар термометра. Форма отверстия - узкая щель. Оцените ширину щели, обеспечивающей термометру его свойство максимальности. Коэффициент поверхностного натяжения ртути $\sigma = 0,5 Дж/м^{2}$, плотность ртути $\rho = 13600 кг/м^{3}$. Остаточная длина столбика ртути (от отметки шкалы $35^{ \circ} С$ до места сужения капилляра) $L = 20 мм$.
Решение:
Давление столбика ртути в капилляре при "сбрасывании", равное
$p_{1} = \rho aL$,
больше величины давления Лапласа под поверхностью ртути, изогнутой в форме длинного цилиндра с радиусом, равным половине ширины щели, составляющего
$p_{2} = \frac{ \sigma }{l/2}$.
Отсюда находим оценку для ширины щели:
$l_{0} = \frac{2 \sigma }{ \rho a L} \approx 6 мкм$.
