Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 13571
2020-02-29 
Оцените по фотографии, приведенной на рисунке, размеры стеклянного кубика, лежащего на горизонтальной поверхности стекла. Коэффициент поверхностного натяжения воды $\sigma = 7 \cdot 10^{-2} Дж/м^{2}$.
Решение:
Судя по картинке, угол смачивания водой горизонтальной поверхности стекла равен примерно $90^{ \circ}$. В таком случае максимальная глубина большой лужи воды на поверхности стекла равна
$h = \sqrt{ \frac{2 \sigma}{ \rho g} } \approx 3,7 мм$.
При этом радиус кривизны $R$ поверхности воды вблизи самого края большой лужи равен $R = \sqrt{ \frac{ \sigma}{2 \rho g}}$, что в два раза меньше, чем $h$. На картинке можно прямым измерением линейкой с миллиметровыми делениями найти длину $L$ диагонали верхней грани кубика. Эта диагональ, как видно, практически перпендикулярна оси симметрии объектива фотоаппарата, с помощью которого была сделана фотография. В этом же направлении можно измерить длину $\lambda$ участка большой лужицы, примыкающей слева к кубику, на которой кривизна поверхности воды становится настолько малой, что лужица отражает свет, как зеркало. Это расстояние по порядку величины равно $h$. Измерения дают, что $\frac{L}{ \lambda} \approx 10$. Отсюда можно оценить длину ребра кубика:
$A = \frac{h \frac{L}{ \lambda } }{ \sqrt{2} } =26,16 мм \approx 2,6 см$.
Оцените по фотографии, приведенной на рисунке, размеры стеклянного кубика, лежащего на горизонтальной поверхности стекла. Коэффициент поверхностного натяжения воды $\sigma = 7 \cdot 10^{-2} Дж/м^{2}$.
Решение:
Судя по картинке, угол смачивания водой горизонтальной поверхности стекла равен примерно $90^{ \circ}$. В таком случае максимальная глубина большой лужи воды на поверхности стекла равна
$h = \sqrt{ \frac{2 \sigma}{ \rho g} } \approx 3,7 мм$.
При этом радиус кривизны $R$ поверхности воды вблизи самого края большой лужи равен $R = \sqrt{ \frac{ \sigma}{2 \rho g}}$, что в два раза меньше, чем $h$. На картинке можно прямым измерением линейкой с миллиметровыми делениями найти длину $L$ диагонали верхней грани кубика. Эта диагональ, как видно, практически перпендикулярна оси симметрии объектива фотоаппарата, с помощью которого была сделана фотография. В этом же направлении можно измерить длину $\lambda$ участка большой лужицы, примыкающей слева к кубику, на которой кривизна поверхности воды становится настолько малой, что лужица отражает свет, как зеркало. Это расстояние по порядку величины равно $h$. Измерения дают, что $\frac{L}{ \lambda} \approx 10$. Отсюда можно оценить длину ребра кубика:
$A = \frac{h \frac{L}{ \lambda } }{ \sqrt{2} } =26,16 мм \approx 2,6 см$.
