※ 引述《netneto (嗯~對啊)》之銘言:
: ※ 引述《CCOwen (那些年......)》之銘言:
: : 作者: CCOwen (那些年......) 看板: Physics
: : 標題: [題目] 高中(?)物理 有關毛細現象
: : 時間: Mon Aug 18 23:04:24 2008
: : [領域] 高中物理
: : [來源] 某高中考試試題
: : [題目] 一根長度足夠的毛細管鉛直插於裝滿水的水槽內
: : 由於毛細作用 可觀察到管內水面上升 高於管外水槽面
: : 今若將此毛細管露出水槽部分之側面管壁鑽一小孔(管內有水之處)
: : 則將觀察到何種變化,原因為何??
: : [瓶頸] 出題老師給的答案是 沒有變化 原因是大氣壓力
: : 這是個選擇題 其他選項都是明顯錯誤 但這個選項也沒有詳細說明
: : 我們的想法是 大氣壓力或可使管內水不致流出
: : 但小孔處管壁之作用力前後狀況不同 是否會造成該處水向外呈現水滴狀凸出
: : 或是有其他的細微變化
: : 簡言之 我們想跟各位請教有關這個小實驗比較詳細的解說方式
: : 懇請各位提供想法 感激不盡
: : P.S.我很不擅長畫圖 因此只有純文字敘述 若是各位感覺有說明不清的部分
: :
: : 請直接提出質疑 我會盡力補充 真的很感謝各位
: 不知道物理版有沒有人解,我寫一下我的想法,不見得是對的,還希望各位前輩指教
: 以水槽面在管內的地方來說(設毛細管中水面升高h)ρgh=2T/R(假設接觸角90度)
: 又在側管開一個小孔,(我直接假設在h/2)那個地方會向內形成一個空氣小泡
: 圖差不多是這樣 http://0rz.tw/9c4DI
: 因為在那裡的壓力是 ρgh/2 + p' = 2T/R
: p' = 2T/R - T/R 又 p' = 2T/r (r為小氣泡的半徑)
: 2T/r = T/R r=R/2
(1)不合理,照你的圖畫來,接觸角90度,表面張力根本沒有y軸分量把水拉起來
所以照你的畫法,應該不會有毛細現象發生。
(2)假設有毛細現象,把水拉到一個高度,那管內某點是否有水壓,
我認為沒有水壓,理由是想想水壓推導的流程,是因為水有重量
才會在液面下某點產生壓力,也就是水壓,但是在這個案例裡面
水的重量完全被表面張力所抵銷了,所以沒有水壓,當然就不適合
用ρgh這個公式
(3)那管內液體壓力應該是多少,可以用帕斯卡原理來想,壓在液面的壓力均勻
的傳至液內的每一點,所以表面的大氣壓力被均勻傳至液內,管內的壓力
就是大氣壓力。
(4)挖了一個小洞,因管內外都是一大氣壓,所以液面不會移動。
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個人淺見,有錯請更正。
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猜看看囉XD
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