2017-08-13
Капле ртути радиуса $R = 1 мм$, находящейся в вакууме, сообщили заряд $Q = 1 нКл$. Найдите давление $p$ внутри капли.
Решение:
Заряд $Q$ распределяется по поверхности капли. При этом за счет кулоновского отталкивания различных участков поверхности создается растягивающее каплю давление $p_{1} = \frac{Q^{2}}{32 \pi^{2} \epsilon_{0} R^{4}}$. С другой стороны, благодаря поверхностному натяжению создается сжимающее каплю давление $p_{2} = 2 \sigma /R$ (так называемое - лапласовское давление, см. задачу 3989). Давление внутри капли $p = p_{2} - p_{1} = 660 Па$. Заметим, что при $p_{1} > p_{2}$ сферическая капля теряет устойчивость и может существенно деформироваться или распасться.
Ответ: $p = 660 Па$.