ΤΡΙΧΟΕΙΔΗ ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ ΘΕΩΡΙΑ & ΑΣΚΗΣΕΙΣ

Σχετικά έγγραφα
μεταβάλλουμε την απόσταση h της μιας τρύπας από την επιφάνεια του υγρού (π.χ. προσθέτουμε ή αφαιρούμε υγρό) έτσι ώστε h 2 =2 Α 2

Τμήμα Φυσικής Πανεπιστημίου Κύπρου Χειμερινό Εξάμηνο 2016/2017 ΦΥΣ102 Φυσική για Χημικούς Διδάσκων: Μάριος Κώστα. ΔΙΑΛΕΞΗ 10 Μηχανική των ρευστών

ΑΣΚΗΣΗ 7 ΤΡΙΧΟΕΙ ΙΚΟ ΦΑΙΝΟΜΕΝΟ- ΜΕΤΡΗΣΗ ΤΟΥ ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΗ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑΚΗΣ ΤΑΣΗΣ

Διαγώνισμα Γ Λυκείου Θετικού προσανατολισμού. Διαγώνισμα Ρευστά. Τετάρτη 12 Απριλίου Θέμα 1ο

6 ο Μάθημα. Επιφανειακή Τάση

5.1 Μηχανική των ρευστών Δ.

Διατήρηση της Ύλης - Εξίσωση Συνέχειας

Διαγώνισμα Φυσικής Γ Λυκείου 5/3/2017

Διαγώνισμα Γ Λυκείου Θετικού προσανατολισμού. Διαγώνισμα Ρευστά - Μηχανική Στερεού Σώματος. Κυριακή 5 Μαρτίου Θέμα 1ο

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΙΩΑΝΝΙΝΩΝ ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ. Θερμοδυναμική. Θερμική διαστολή (εφαρμογές)- Επιφανειακή τάση. Διδάσκων : Καθηγητής Γ.

Διαγώνισμα Φυσικής Γ Λυκείου ~~ Ρευστά ~~

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΣΤΗΝ ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΡΕΥΣΤΩΝ

ΠΡΑΓΜΑΤΙΚΑ ΑΕΡΙΑ ΘΕΩΡΙΑ

Ονοματεπώνυμο: Μάθημα: Ύλη: Επιμέλεια διαγωνίσματος: Αξιολόγηση: Φυσική Προσανατολισμού Ρευστά Ιωάννης Κουσανάκης

ΚΥΚΛΙΚΗ ΚΙΝΗΣΗ. ΛΥΣΗ (α) Το οδόστρωμα στη στροφή είναι οριζόντιο: N. Οι δυνάμεις που ασκούνται πάνω στο αυτοκίνητο είναι:

Διατήρηση της Ενέργειας - Εξίσωση Bernoulli. Α. Ερωτήσεις Πολλαπλής Επιλογής

διαιρούμε με το εμβαδό Α 2 του εμβόλου (1)

Θέμα Α Στις ερωτήσεις A1 - A4, να γράψετε τον αριθμό της ερώτησης και δίπλα σε κάθε αριθμό το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση.

Να υπολογίσετε τη μάζα 50 L βενζίνης. Δίνεται η σχετική πυκνότητά της, ως προς το νερό ρ σχ = 0,745.

ΦΥΣΙΚΗ ΟΜΑΔΑΣ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ

ΦΥΣΙΚΗ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ (ΘΕΡΙΝΑ)

τα βιβλία των επιτυχιών

Το μανόμετρο (1) που βρίσκεται στην πάνω πλευρά του δοχείου δείχνει πίεση Ρ1 = 1, N / m 2 (ή Ρα).

Θ1.1 Να συμπληρωθούν τα κενά στις προτάσεις που ακολουθούν:

Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Σχολή Τεχνολογικών Εφαρμογών Τμήμα Μηχανολογίας

Εισαγωγή Διάκριση των ρευστών

Στο διπλανό σχήμα το έμβολο έχει βάρος Β, διατομή Α και ισορροπεί. Η δύναμη που ασκείται από το υγρό στο έμβολο είναι

ΦΥΣΙΚΗ ΟΜΑΔΑΣ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 Ο ΚΙΝΗΤΙΚΗ ΘΕΩΡΙΑ ΤΩΝ ΙΔΑΝΙΚΩΝ ΑΕΡΙΩΝ

ΨΗΦΙΑΚΑ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΑ ΒΟΗΘΗΜΑΤΑ ΠΑΝΕΛΛΑΔΙΚΩΝ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΕΝΟΤΗΤΑ 3: Η ΔΙΑΤΗΡΗΣΗ ΤΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΚΑΙ Η ΕΞΙΣΩΣΗ BERNOULLI ΛΥΜΕΝΑ ΘΕΜΑΤΑ ΘΕΜΑ Β

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 Ο ΡΕΥΣΤΑ ΣΕ ΚΙΝΗΣΗ

ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΜΕ ΑΡΜΟΝΙΚΟΥΣ ΤΑΛΑΝΤΩΤΕΣ

ΜΑΘΗΜΑ / ΤΑΞΗ : ΦΥΣΙΚΗ Β ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ ΣΕΙΡΑ: ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 03/05/2015 ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑΤΟΣ: ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ

Ορμή και Δυνάμεις. Θεώρημα Ώθησης Ορμής

Θεωρητική Εξέταση. Τρίτη, 15 Ιουλίου /3

ΦΥΣΙΚΗ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ

ΑΡΧΗ 1ης ΣΕΛΙΔΑΣ ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ : ΦΥΣΙΚΗ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΤΑΞΗ : Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΠΕΡΙΟΔΟΥ : ΜΑΡΤΙΟΣ 2018 ΣΥΝΟΛΟ ΣΕΛΙΔΩΝ : 6

Μερικές εισαγωγικές ερωτήσεις στα ρευστά.

Φυσική Β Γυμνασίου Συνοπτικές Σημειώσεις Επανάληψης

ΓΡΑΠΤΕΣ ΠΡΟΑΓΩΠΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΜΑΪΟΥ/ ΙΟΥΝΙΟΥ 2014

θα πρέπει να ανοιχθεί μια δεύτερη οπή ώστε το υγρό να εξέρχεται από αυτήν με ταχύτητα διπλάσιου μέτρου.

ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΟ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ Α ΛΥΚΕΙΟΥ

Διαγώνισμα Φυσικής Γ Λυκείου Ταλαντώσεις-Κρούσεις-Κύματα-Ρευστά ~~ Διάρκεια 3 ώρες ~~

ΡΕΥΣΤΟΜΗΧΑΝΙΚΗ Ρευστά: ρέουν Υγρά Αέρια

=5L θερμαίνεται υπό σταθερή πίεση

Να επιλέξετε τη σωστή απάντηση και να δικαιολογήσετε την επιλογή σας. έμβολο Ε 1 ασκούνται επιπρόσθετα οι εξής

Κεφάλαιο 9 ΡΕΥΣΤΟΜΗΧΑΝΙΚΗ. Ρευστα σε Ηρεμια {Υδροστατική Πίεση, Μέτρηση της Πίεσης, Αρχή του Pascal} Ανωση {Άνωση, Αρχή του Αρχιμήδη}

ΦΥΣΙΚΗ Ο.Π/Γ ΛΥΚΕΙΟΥ (ΘΕΡΙΝΑ)

ΦΥΣΙΚΗ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΗ ΥΛΗ: ΡΕΥΣΤΑ -ΣΤΕΡΕΟ 24/02/2019

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ. Διάρκεια εξέτασης: sec ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ:

3. Τριβή στα ρευστά. Ερωτήσεις Θεωρίας

Εύρεση της πυκνότητας στερεών και υγρών.

[1, N/m 2, 0,01m, 101, N/m 2, 10g]

ΡΕΥΣΤΑ. Το μανόμετρο (1) που βρίσκεται στην πάνω πλευρά του δοχείου δείχνει πίεση Ρ1=1, N/m 2 (ή Ρα).

ΜΑΘΗΜΑ / ΤΑΞΗ : ΦΥΣΙΚΗ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ (ΘΕΡΙΝΑ) ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 19/02/17 ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑΤΟΣ: ΑΡΧΩΝ ΜΑΡΚΟΣ

Φυσική Β Γυμνασίου - Κεφάλαιο 4: Πίεση ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4: ΠΙΕΣΗ. Φυσική Β Γυμνασίου

ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΣΤΟ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗΣ Θέμα Α. 1. β 2. α 3. γ 4. β 5. Λ,Λ,Λ,Λ,Λ.

ΦΥΣΙΚΗ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ 12 ΙΟΥΝΙΟΥ 2017 ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

ΦΥΣΙΚΗ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ Σελίδα 1 από 6

Ρευστά. Πίνακας 1 : Πυκνότητες κοινών υλικών στους 0 o C και υπό πίεση 1 atm

ΜΑΘΗΜΑ / ΤΑΞΗ : ΦΥΣΙΚΗ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ (ΘΕΡΙΝΑ) ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 19/02/17 ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑΤΟΣ: ΑΡΧΩΝ ΜΑΡΚΟΣ

Ασκήσεις στην Μηχανική των Ρευστών

Τμήμα Τεχνολογίας Τροφίμων. Ανόργανη Χημεία. Ενότητα 7 η : Αέρια Ιδιότητες & συμπεριφορά. Δρ. Δημήτρης Π. Μακρής Αναπληρωτής Καθηγητής.

Γρηγόρης Δρακόπουλος. Φυσικός Ελληνογαλλική Σχολή Καλαμαρί. Επιλεγμένες ασκήσεις στη. Μηχανική Ρευστών. νω ν Φυσικών.

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ: ΡΟΗ ΓΥΡΩ ΑΠΟ ΚΥΛΙΝΔΡΟ

4. Σώμα Σ 1 μάζας m 1 =1kg ισορροπεί πάνω σε λείο κεκλιμένο επίπεδο που σχηματίζει με τον ορίζοντα γωνία φ=30 ο. Το σώμα Σ 1 είναι δεμένο στην άκρη

ΦΥΣΙΚΗ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΣ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ 10 ΑΠΡΙΛΙΟΥ 2018 ΣΥΝΟΛΟ ΣΕΛΙΔΩΝ: ΕΞΙ (6)

ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ Γ ΗΜΕΡΗΣΙΩΝ

Ένωση Ελλήνων Φυσικών ΠΑΝΕΛΛΗΝΙΟΣ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΟΣ ΦΥΣΙΚΗΣ 2012 Πανεπιστήμιο Αθηνών Εργαστήριο Φυσικών Επιστημών, Τεχνολογίας, Περιβάλλοντος B Λυκείου

ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΑΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ ΦΥΣΙΚΗΣ Π.Φ. ΜΟΙΡΑ ΠΡΑΓΜΑΤΙΚΑ ΑΕΡΙΑ ΛΥΜΕΝΑ ΘΕΜΑΤΑ

25ο Μάθημα ΜΕΤΑΒΟΛΕΣ ΤΩΝ ΑΕΡΙΩΝ

5.1 Μηχανική των ρευστών.

Υπολογισμός συνάρτησης μεταφοράς σε Υδραυλικά συστήματα. Αντίσταση ροής υγρού. Μανομετρικό Υψος h. Υψος h2. Ροή q

ΟΜΟΣΠΟΝ ΙΑ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΩΝ ΦΡΟΝΤΙΣΤΩΝ ΕΛΛΑ ΟΣ (Ο.Ε.Φ.Ε.) ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ 2017 Β ΦΑΣΗ ÅÐÉËÏÃÇ

ΠΑΝΕΛΛΑΔΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Γ ΤΑΞΗΣ ΗΜΕΡΗΣΙΟΥ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΔΕΥΤΕΡΑ 12 ΙΟΥΝΙΟΥ 2017 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ: ΦΥΣΙΚΗ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ

Ιδιότητες των ρευστών Δυνάμεις στα ρευστά Αρχή Αρχιμήδη Πείραμα Torricelli Νόμος Πασκάλ Υδροστατική Αρχή

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΜΗ ΚΑΤΑΣΤΡΟΦΙΚΟΥ ΕΛΕΓΧΟΥ ΘΕΩΡΙΑ ο ΜΑΘΗΜΑ

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ 4- ΦΥΣΙΚΗ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ( ) ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 ΡΕΥΣΤΑ ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

ΛΥΜΕΝΑ ΘΕΜΑΤΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ OΠΤΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ

ONOMA/ΕΠΩΝΥΜΟ: ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ:

ΟΜΑΔΑ Α. ΠΡΟΣΟΧΗ!! Τα αποτελέσματα να γραφούν με 3 σημαντικά ψηφία. ΤΥΠΟΛΟΓΙΟ. Τριβή κύλισης σε οριζόντιο δρόμο: f

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ 4- ΦΥΣΙΚΗ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ( ) ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 ΡΕΥΣΤΑ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ

Η κάθετη δύναμη που ασκεί το ρευστό επάνω στην μονάδα επιφανείας των ορίων του.

Τι δεν είναι η πίεση!!!

2. Κατά την ανελαστική κρούση δύο σωμάτων διατηρείται:

A3. Το δοχείο του σχήματος 1 είναι γεμάτο με υγρό και κλείνεται με έμβολο Ε στο οποίο ασκείται δύναμη F.

ΘΕΜΑΤΑ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗΣ Γ ΤΑΞΗΣ ΗΜΕΡΗΣΙΟΥ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ: ΦΥΣΙΚΗ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ

ΦΥΣΙΚΗ Β ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ ΚΡΙΤΗΡΙΟ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗΣ 2016 ΘΕΜΑΤΑ ΘΕΜΑ 1 Ο. Πίνακας 1 Πίνακας 2 ΘΕΜΑ 2 Ο

ΕΝΟΤΗΤΑ 3: Η ΔΙΑΤΗΡΗΣΗ ΤΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΚΑΙ Η ΕΞΙΣΩΣΗ BERNOULLI ΘΕΜΑΤΑ ΠΡΟΣ ΕΠΙΛΥΣΗ ΘΕΜΑ Β

ΑΓΩΓΟΣ VENTURI. Σχήμα 1. Διάταξη πειραματικής συσκευής σωλήνα Venturi.


Διαγώνισμα Φυσικής Γ Λυκείου ~~ Ρευστά ~~ Λύσεις

ΔΙΑΡΚΕΙΑ: 180min ΤΜΗΜΑ:. ONOMA/ΕΠΩΝΥΜΟ: ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: ΘΕΜΑ 1 ο ΘΕΜΑ 2 ο ΘΕΜΑ 3 ο ΘΕΜΑ 4 ο ΣΥΝΟΛΟ ΜΟΝΑΔΕΣ

Προσανατολισμού Θερμοδυναμική

ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ Δ ΕΣΠΕΡΙΝΩΝ

ΥΔΡΑΥΛΙΚΗ ΑΝΟΙΚΤΩΝ ΑΓΩΓΩΝ

ΦΥΣΙΚΗ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΜΑΘΗΤΗ ΜΑΘΗΜΑ ΤΑΞΗ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΟΝΟΜ/ΜΟ: ΗΜΕΡ/ΝΙΑ ΚΑΘ/ΤΕΣ ΓΙΑΡΕΝΟΠΟΥΛΟΣ Λ. ΚΟΥΣΟΥΛΗΣ Δ.

MIKΡΕΣ ΟΠΕΣ ΘΕΩΡΙΑ & ΑΣΚΗΣΕΙΣ

ΑΡΧΗ 1ης ΣΕΛΙΔΑΣ ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ : ΦΥΣΙΚΗ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΤΑΞΗ : Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΠΕΡΙΟΔΟΥ : ΦΕΒΡΟΥΑΡΙΟΣ 2016 ΣΥΝΟΛΟ ΣΕΛΙΔΩΝ : 6

ΕΝΩΣΗ ΚΥΠΡΙΩΝ ΦΥΣΙΚΩΝ

Transcript:

ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΑΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ ΦΥΣΙΚΗΣ Π.Φ. ΜΟΙΡΑ 6932 946778 www.pmias.weebly.cm ΤΡΙΧΟΕΙΔΗ ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ ΘΕΩΡΙΑ & ΑΣΚΗΣΕΙΣ Περιεχόμενα 1. Τριχοειδή φαινόμενα 2. Συμπεριφορά υγρού μέσα σε Τριχοειδή σωλήνα 3. Ασκήσεις 1

ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΑΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ ΦΥΣΙΚΗΣ Π.Φ. ΜΟΙΡΑ 6932 946778 www.pmias.weebly.cm 1. Τριχοειδή φαινόμενα Κοντά στα τοιχώματα του δοχείου η επιφάνεια του υγρού είναι καμπύλη, διότι εκεί σημαντικό ρόλο παίζουν οι δυνάμεις συνάφειας, δηλαδή οι δυνάμεις μεταξύ των μορίων του υγρού και των μορίων του στερεού. Η υπόλοιπη επιφάνεια είναι επίπεδη γιατί κυριαρχεί η δύναμη της βαρύτητας. Περίπτωση διαβροχής π/2 < π 0 π/2 διαβροχή μη διαβροχή Η γωνία ονομάζεται γωνία συνεπαφής. Όταν η επιφάνεια του υγρού κοντά στα τοιχώματα του δοχείου καμπυλώνεται προς τα πάνω (κοίλη), όπως στην περίπτωση νερού γυαλιού, η γωνία είναι μικρότερη των 90 ο και α λέμε ότι το υγρό διαβρέχει την επιφάνεια του στερεού, δηλαδή έχουμε διαβροχή. Όταν η επιφάνεια του υγρού κοντά στα τοιχώματα του δοχείου καμπυλώνεται προς τα κάτω (κυρτή), όπως στην υδραργύρου γυαλιού, η γωνία είναι μεγαλύτερη των 90 ο και α λέμε ότι το υγρό δεν διαβρέχει την επιφάνεια του στερεού, δηλαδή έχουμε μη διαβροχή. 2

ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΑΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ ΦΥΣΙΚΗΣ Π.Φ. ΜΟΙΡΑ 6932 946778 www.pmias.weebly.cm Στην περίπτωση, όμως, ενός λεπτού σωλήνα (ακτίνα σωλήνα συγκρίσιμη με ακτίνα καμπυλότητας υγρού ), τα τοιχώματα α επιδρούν σε όλη την έκταση του υγρού και συνεπώς όλη η επιφάνεια του α είναι καμπύλη. Οι σωλήνες στους οποίους τα τοιχώματα επιδρούν σε όλη την έκταση του υγρού ονομάζονται τριχοειδείς. Η επιφανειακή τάση προκαλεί ανύψωση (στην περίπτωση της διαβροχής) ή ταπείνωση (στην περίπτωση της μη διαβροχής) του υγρού σε ένα στενό σωλήνα (τριχοειδή) και τα φαινόμενα αυτά ονομάζονται τριχοειδή. Βασική Αρχή της Υδροστατικής Όλα τα σημεία ενός υγρού που βρίσκονται στο ίδιο οριζόντιο επίπεδο έχουν την ίδια πίεση (υγρό που ισορροπεί). Εξίσωση aplace εφαρμογή σε τριχοειδή φαινόμενα 1 1 1 2 Όταν το κέντρο της ακτίνας καμπυλότητας βρίσκεται εσωτερικά του υγρού α εωρούμε την ακτίνα καμπυλότητας αρνητική, αντίετα όταν βρίσκεται εξωτερικά ετική, για τα τριχοειδή φαινόμενα. 3

Περίπτωση 1 διαβροχής Ας υποέσουμε ότι έχουμε ένα δοχείο με (διαβρέχον) υγρό και έναν τριχοειδή σωλήνα ακτίνας. Βυίζουμε ένα μικρό μέρος του τριχοειδή σωλήνα στο υγρό. Επειδή ο σωλήνας είναι τριχοειδής η επίπεδη επιφάνεια του υγρού καμπυλώνει (ακτίνα καμπυλότητας ). Αυτό, όμως α έχει ως αποτέλεσμα να υπάρχει μία πρόσετη πίεση aplace Δ = 2σ/. Και τελικά παρατηρούμε ανύψωση της στάμης του υγρού. Με βάση την υδροστατική αρχή α πρέπει να ισχύει: A B όμως: A B ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΑΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ ΦΥΣΙΚΗΣ Π.Φ. ΜΟΙΡΑ 6932 946778 www.pmias.weebly.cm.. 2 g 2 g Παρατήρηση: η καμπυλωμένη επιφάνεια του υγρού ονομάζεται μηνίσκος. Επιλέξαμε αυτό το πρόσημο διότι το κέντρο της ακτίνας καμπυλότητας του μηνίσκου είναι εξωτερικά του υγρού, όταν έχουμε διαβροχή σε τριχοειδή φαινόμενο α λαμβάνουμε αυτό το πρόσημο. Άρα, το υγρό α ανέρει μέχρις ενός ύψους ισορροπίας έτσι ώστε η υδροστατική πίεση ρg της στήλης του υγρού να εξισωεί με την πίεση aplace. Α Β 4

ο 2 g cs Ακτίνα τριχοειδή σωλήνα Ακτίνα καμπυλότητας υγρού cs Το ύψος που α ανέλει το υγρό α είναι: 2 2 cs g g Στην περίπτωση της πλήρους διαβροχής = 0 η καμπύλη του υγρού α είναι ένα ημισφαίριο, ενώ: 2 g 5

ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΑΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ ΦΥΣΙΚΗΣ Π.Φ. ΜΟΙΡΑ 6932 946778 www.pmias.weebly.cm Περίπτωση 2 μη διαβροχής Στην περίπτωση της μη διαβροχής, τα αποτέλεσμα μας είναι τα ίδια. Σε αυτή την περίπτωση όμως έχουμε ταπείνωση της στάμης του υγρού Με βάση την υδροστατική αρχή α πρέπει να ισχύει: A B όμως: A B. Επιλέξαμε αυτό το πρόσημο διότι το κέντρο της ακτίνας καμπυλότητας του μηνίσκου είναι εσωτερικά του υγρού, όταν έχουμε μη διαβροχή σε τριχοειδή φαινόμενο α λαμβάνουμε αυτό το πρόσημο. Α Β Το βάος που α κατέλει το υγρό α είναι: 2 2 cs g g Στην περίπτωση της πλήρους μη διαβροχής = π η καμπύλη του υγρού α είναι ένα ημισφαίριο, ενώ: 2 Εδώ πρέπει να λάβουμε υπόψη ότι σ < 0 g 6

ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΑΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ ΦΥΣΙΚΗΣ Π.Φ. ΜΟΙΡΑ 6932 946778 www.pmias.weebly.cm 2. Συμπεριφορά υγρού μέσα σε τριχοειδή σωλήνα Τα τριχοειδή φαινόμενα παρατηρήηκαν από λεπτούς σωλήνες, η οποίοι προκαλούν μεταβολή του ύψους της ελεύερης επιφάνειας του υγρού. Σε πρώτη ματιά φάνηκε να αντιτίεται στους νόμους της Υδροστατικής. Εξηγήηκε και ήρε σε συμφωνία, όμως με αυτήν. Η ανύψωση η ταπείνωση του υγρού συμβαίνει, διότι δυνάμεις συνοχής των μορίων του υγρού είναι μικρότερες (ή μεγαλύτερες) από τις δυνάμεις συνάφειας μεταξύ των μορίων του υγρού και τα μόρια του σωλήνα. Όταν το υγρό διαβρέχει το σωλήνα, σχηματίζει κοίλο μηνίσκο και ανέρχεται, ενώ όταν δεν διαβρέχει το σωλήνα σχηματίζει κυρτό μηνίσκο και κατέρχεται. Επίσης, σε σύστημα συγκοινωνούντων τριχοειδών σωλήνων, αν ρίξουμε υγρό μέσα σε αυτό, η ελεύερη επιφάνεια του υγρού δεν βρίσκεται στο ίδιο οριζόντιο επίπεδο στους δύο σωλήνες. 7

ΑΣΚΗΣΗ 1 ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΑΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ ΦΥΣΙΚΗΣ Π.Φ. ΜΟΙΡΑ 6932 946778 www.pmias.weebly.cm 3. Ασκήσεις Σε δοχείο με νερό βυίζουμε τριχοειδή σωλήνα, η εσωτερική διάμετρος του οποίου είναι d = 1mm. Το υγρό ανέρχεται μέσα στο τριχοειδή σωλήνα σε ύψος = 2.8 cm. Υπολογίστε την ακτίνα καμπυλότητας του μηνίσκου. Πόσο α ήταν το ύψος αν είχαμε πλήρη διαβροχή. Δίνονται ρ = 10 3 kg/m 3, σ = 0.073 Ν/m. Το υγρό α ανέρει μέχρις ενός ύψους ισορροπίας έτσι ώστε η υδροστατική πίεση ρg της στήλης του υγρού να εξισωεί με την πίεση aplace. ο. 2 g 2 g Αντικαιστώντας βρίσκουμε την ακτίνα καμπυλότητας του μηνίσκου: N 20.073 m 4 5.110 m 0.5mm 3 m 2 10 kg 10 2.810 m 2 s 8

ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΑΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ ΦΥΣΙΚΗΣ Π.Φ. ΜΟΙΡΑ 6932 946778 www.pmias.weebly.cm Η σχέση που συνδέει την ακτίνα καμπυλότητας με την ακτίνα του τριχοειδή σωλήνα είναι: cs Ακτίνα τριχοειδή σωλήνα Ακτίνα καμπυλότητας υγρού cs d 2cs ο Το ύψος που α ανέλει το υγρό α είναι: 2 4 cs g gd Στην περίπτωση της πλήρους διαβροχής = 0 η καμπύλη του υγρού α είναι ένα ημισφαίριο, ενώ: 4 gd Αντικαιστώντας βρίσκουμε το ύψος στην πλήρη διαβροχή: N 40.073 4 m 2.92cm gd 3 m 3 10 kg 10 10 m 2 s 9

ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΑΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ ΦΥΣΙΚΗΣ Π.Φ. ΜΟΙΡΑ 6932 946778 www.pmias.weebly.cm ΑΣΚΗΣΗ 2 Ένας τύπος δένδρου της οικογενείας Σεκόγια φτάνει σε ύψος 120 m. ΑΝ και ο μηχανισμός της ανόδου των χυμών από τη ρίζα του, που είναι 30 m κάτω από το έδαφος, είναι διαφορετικός (δυναμικός) υποέστε ότι αυτή οφείλεται αποκλειστικά σε τριχοειδή φαινόμενα. Υπολογίστε την ακτίνα R του τριχοειδούς σωλήνα σε nm ώστε να φτάνουν οι χυμοί από το άκρο της ρίζας στο ανώτατο ύψος. Δίδονται για το χυμό που ανέρχεται η επιφανειακή του τάση σ = 0.09Ν/m, η πυκνότητα ρ = 1,210 3 Kg/m 3, το g = 10m/s 2 και η γωνία συνεπαφής = 60 ο. Το υγρό α ανέρει μέχρις ενός ύψους ισορροπίας έτσι ώστε η υδροστατική πίεση ρg της στήλης του υγρού να εξισωεί με την πίεση aplace.. R 2 g 2 cs g 2 g R cs ο R R Όπου είναι το συνολικό μήκος του δέντρου Αντικαιστώντας βρίσκουμε: 20.09 m 8 R cs60 510 m 50nm 3 Kg m 1.210 10 150m 3 2 m s 10

ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΑΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ ΦΥΣΙΚΗΣ Π.Φ. ΜΟΙΡΑ 6932 946778 www.pmias.weebly.cm ΑΣΚΗΣΗ 3 Υπολογίστε τη διαφορά υψών σε δύο συγκοινωνούντες τριχοειδής σωλήνες, οι εσωτερικές διάμετροι των οποίων είναι d 1 = 1 mm και d 2 = 2 mm, για υδράργυρο με σ = 0.5 Ν/m. Θεωρήστε ότι έχουμε πλήρη μη διαβροχή. ρ = 13.610 3 kg/m 3 d 1 d 2 1 2 Α Β g1 1 g 2 2 1 2 Αφού έχουμε πλήρης μη διαβροχή η ακτίνα καμπυλότητας του μηνίσκου σε κάε σωλήνα α είναι ίσο με την ακτίνα του σωλήνα. d d 2 2 1 2,1,2 Λόγω της υδροστατικής αρχής στα σημεία Α και Β η πίεση πρέπει να είναι η ίδια, δηλαδή, A = B. g g A 1 1 B 2 2 4 4 g g 1 2 d1 d1 2 4 1 d,1 1 2 4 2 d 4 1 1 2 1 0 Αυτό σημαίνει ότι όντως στο 2 ο τριχοειδή σωλήνα το g d d υγρό α ανυψωεί περισσότερο.,2 2 11

ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΑΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ ΦΥΣΙΚΗΣ Π.Φ. ΜΟΙΡΑ 6932 946778 www.pmias.weebly.cm d 1 d 2 4 1 1 2 1 0 g d1 d2 d 1 = 1 mm d 2 = 2 mm σ = 0.5 Ν/m 1 2 Α Β Αντικαιστώντας βρίσκουμε: N 40.5 m 1 1 2 1 7.4mm 3 3 3 kg m 13.610 10 10 m 210 m 3 2 m s ρ = 13.610 3 kg/m 3 12

ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΑΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ ΦΥΣΙΚΗΣ Π.Φ. ΜΟΙΡΑ 6932 946778 www.pmias.weebly.cm ΑΣΚΗΣΗ 4 Υγρό πυκνότητας ρ και συντελεστή επιφανειακής τάσης σ, πέφτει με τη μορφή σταγόνων από σωλήνα διαμέτρου. Αν εωρήσετε τις σταγόνες σφαιρικές, υπολογίστε την ακτίνα τους συναρτήσει της ακτίνας του σωλήνα. Στο σχήμα φαίνεται η διαδικασία δημιουργίας της σταγόνας. R Σταδιακά η δύναμη της βαρύτητας έλκει το υγρό προς τα κάτω μέχρι το υγρό έξω από τον σωλήνα να αποκτήσει ένα συγκεκριμένο μέγεος, από την άλλη την διαδικασία αυτή όμως την εμποδίζουν οι δυνάμεις επιφανειακής τάσης. Όταν οι δυνάμεις επιφανειακής τάσης εξισωούν με τη δύναμη της βαρύτητας τότε η σταγόνα που δημιουργείται αποσπάται. Λίγο πριν την αποκοπή δημιουργείται ένας λαιμός, όπου αν κι έχει μικρότερη ακτίνα από την ακτίνα του σωλήνα α εωρήσουμε ότι είναι περίπου το ίδιες. Την στιγμή της αποκοπής, η δύναμη της επιφανειακής τάσης που ασκείται στο λαιμό καμπύλης μήκους 2π α είναι ίση με τη δύναμη του βάρους της σταγόνας, δηλαδή α ισχύει: 4 3 F B 2 mg 2 Vg 2 R g R 3 2g 3 3 S R 3 2g 1/3 Παρατήρηση η σχέση είναι προσεγγιστική και η μέγαλη σταγόνα συνοδεύεται πάντα από μία μικρότερη 13

ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΑΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ ΦΥΣΙΚΗΣ Π.Φ. ΜΟΙΡΑ 6932 946778 www.pmias.weebly.cm ΑΣΚΗΣΗ 5 Πετρέλαιο φεύγει από δοχείο μέσω κατακόρυφου σωλήνα με εσωτερική διάμετρο d = 1 mm. Οι σταγόνες αποσπώνται σε χρόνο Δτ = 1 s μία μετά την άλλη. Σε πόσο χρόνο τα α διαφύγει μάζα m = 10 g πετρελαίου; Δίνεται σ = 26 mn/m Την στιγμή της αποκοπής, η δύναμη της επιφανειακής τάσης που ασκείται στο λαιμό καμπύλης μήκους 2π α είναι ίση με τη δύναμη του βάρους της σταγόνας, δηλαδή α ισχύει: 2 d FS B 2 mg m ό m ό g g Σε 1 sec φεύγει μία σταγόνας μάζας m σταγόνας Σε t sec φεύγει μάζα m m όt m t m m ό mg t d Αντικαιστώντας βρίσκουμε: m 2 10 Kg 10 s 2 t 1224sec 20min N 3 3 10 m2610 m 14

ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΑΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ ΦΥΣΙΚΗΣ Π.Φ. ΜΟΙΡΑ 6932 946778 www.pmias.weebly.cm ΑΣΚΗΣΗ 6 Τριχοειδής σωλήνας μήκους και εσωτερικής ακτίνας βυίζεται κατακόρυφα στο νερό. Το επάνω άκρο του σωλήνα είναι κλειστό. Τι μήκος z πρέπει να βυιστεί στο νερό, ώστε το επίπεδο του υγρού στον τριχοειδή να συμπίπτει με το επίπεδο του έξω από αυτόν; Έστω, ότι το υγρό ανέρχεται σε ύψος. Εξισώνοντας τις πιέσεις στα σημεία Α και Β έχουμε: A B g Θεωρούμε, ότι έχουμε πλήρης διαβροχή, άρα η ακτίνα καμπυλότητας του υγρού α είναι ίση με την ακτίνα του σωλήνα, δηλαδή =. H πίεση aplace α είναι: 2 2 Από τα προηγούμενα α έχουμε: A B g 2 Α (1) Β z 15

ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΑΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ ΦΥΣΙΚΗΣ Π.Φ. ΜΟΙΡΑ 6932 946778 www.pmias.weebly.cm Αρχικά (πριν την βύιση) στον τριχοειδή σωλήνα υπάρχει ατμοσφαιρικός αέρας έτσι α ισχύει: πίεση όγκος V 2 Τελικά (μετά την βύιση) στον τριχοειδή σωλήνα ο ατμοσφαιρικός αέρας που υπάρχει συμπιέζεται έτσι α ισχύει: z πίεση όγκος 2 V z Θεωρούμε ότι ο ατμοσφαιρικός αέρας είναι ιδανικό αέριο και ότι η μεταβολή αυτή έγινε υπό σταερή ερμοκρασία, κατά συνέπεια : 2 2 V V z z (2) 16

ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΑΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ ΦΥΣΙΚΗΣ Π.Φ. ΜΟΙΡΑ 6932 946778 www.pmias.weebly.cm Συγκεντρώνουμε τις δύο σχέσεις που βρήκαμε: g z 2 2 g z Εφόσον έλουμε το επίπεδο της στάμης στον τριχοειδή σωλήνα να συμπίπτει με την εξωτερική στάμη (δηλαδή = 0) προκύπτει: 2 z Το ζητούμενο είναι το βάος βύισης του τριχοειδούς σωλήνα z. 2 4 1 z z z z d 2 2 2 1 1 1 z 1 2 17

ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΑΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ ΦΥΣΙΚΗΣ Π.Φ. ΜΟΙΡΑ 6932 946778 www.pmias.weebly.cm Παρατηρήσεις I II III IV z Περίπτωση Ι Περίπτωση ΙΙ Περίπτωση ΙΙΙ Περίπτωση ΙV g 2 g 2 g 2 2 Αν εκτρέψουμε το σωλήνα από την κατακόρυφο, το κατακόρυφο ύψος δεν α μεταβληεί V V V 2 2 V V V 2 V 2 V z 18

ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΑΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ ΦΥΣΙΚΗΣ Π.Φ. ΜΟΙΡΑ 6932 946778 www.pmias.weebly.cm ΑΣΚΗΣΗ 7 Δίνεται τριχοειδής σωλήνας ακτίνας ανοικτός και στα δύο άκρα του, ο οποίος φέρεται κατακόρυφα στην επιφάνεια υγρού που δεν διαβρέχει το σωλήνα και έχει γωνία συνεπαφής με τα τοιχώματά του και βρίσκεται σε δοχείο μεγάλων διαστάσεων. i) Υπολογίστε τη μεταβολή του ύψους στο εσωτερικό του σωλήνα ως προς το επίπεδο της στάμης του δοχείου. ii) Στη συνέχεια φράζουμε το άνω άκρο του σωλήνα και τον ανασύρουμε μέχρις ότου το επίπεδο στο εσωτερικό του σωλήνα εξισωεί με το επίπεδο της στάμης στο δοχείο. Εξηγείστε γιατί κάτι τέτοιο μπορεί να συμβεί με ανάσυρση και υπολογίστε πόσο πρέπει να ανυψωεί ο σωλήνας για να εξισωούν οι δύο στάμες. Θεωρείστε τον αέρα ιδανικό αέριο και τη μεταβολή ισόερμη. Δίνεται η επιφανειακή τάση του υγρού σ και η πυκνότητά του ρ Α Β Γ Δ z 19

i) 2 cs cs cs (1) ακτίνα καμπυλότητας μηνίσκου ακτίνα τριχοειδούς Α Β Γ Δ z Το μη διαβρέχον υγρό καμπυλώνεται και κατέρχεται μέσα στον τριχοειδή σωλήνα. A g B A 2 (1) 2 g 2 cs g π - ο Τόσο α είναι η στάμη που α κατέβει το υγρό μέσα στον τριχοειδή σωλήνα σε σχέση με την επιφάνεια του υγρού. ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΑΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ ΦΥΣΙΚΗΣ Π.Φ. ΜΟΙΡΑ 6932 946778 www.pmias.weebly.cm 20

ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΑΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ ΦΥΣΙΚΗΣ Π.Φ. ΜΟΙΡΑ 6932 946778 www.pmias.weebly.cm ii) Όταν φράξουμε τον τριχοειδή από πάνω τότε εγκλωβίζουμε μέσα σε αυτόν ατμοσφαιρικό αέρα και α ισχύει: πίεση Α Β Γ Δ z όγκος V 2 Τραβώντας προς τα πάνω τον τριχοειδή σωλήνα αν το αέριο είναι ιδανικό και η διαδικασία ισόερμη, αυξάνει ο όγκος του αερίου και ελαττώνεται η πίεση με αποτέλεσμα τελικά να ανέρχεται το υγρό λόγω της πίεση aplace για να εξισορροπήσει την μεταβολή. Αν δεν φράζαμε το πάνω μέρος του σωλήνα δεν α μπορούσε να ανέλει το υγρό προς τα πάνω γιατί είναι μη διαβρέχον. Τραβάμε τον σωλήνα μέχρις ότου η στάμη του υγρού εξισωεί με το επίπεδο της επιφάνειας του υγρού εξωτερικά. Τελικά α ισχύει: πίεση όγκος 2 V z Εφόσον, η διαδικασία είναι ισόερμη ισχύει: 2 2 V V z z 21

2 g z 2 2 1 z z 2 2 1 2 2 z z 1 2 z 1 1 1 2 z Α Β 2 1 z 1 Γ Δ 2 2 1 z Πρέπει να τραβήξουμε τον σωλήνα z, ώστε να εξισωεί η στάμη του μηνίσκου με την εξωτερική επιφάνεια, το και z, τα έχουμε υπολογίσει. ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΑΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ ΦΥΣΙΚΗΣ Π.Φ. ΜΟΙΡΑ 6932 946778 www.pmias.weebly.cm 22