ГДЗ по физике, 10 класс, Мякишев, номер p254.2: Смачивание. Капилляры. Мениск
Физика — Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Сотский Н.Н.; под редакцией Парфентьевой Н.А.
Надежда Фомина, методист по физике Шпаргача обновлено 8 сентября 2026
Условие
Почему при расчётах высоты подъёма жидкости в капилляре не учитывается взаимодействие молекул жидкости и воздуха?
Номер как в учебнике. Условие — полный пересказ редакции: те же пункты, числа и факты, не цитата из книги.
Пошаговое решение
План решения:
Для ответа на вопрос необходимо проанализировать силы, действующие на столб жидкости в капилляре. Высота подъёма определяется равновесием между силой поверхностного натяжения, тянущей жидкость вверх, и силой тяжести этого столба, направленным вниз. Также нужно учесть давление воздуха.
Вычисление и физическое обоснование:
Взаимодействие молекул жидкости с молекулами воздуха действительно существует, однако его влияние пренебрежимо мало по двум причинам. Во-первых, плотность газа (воздуха) на несколько порядков меньше плотности жидкости. Сила взаимодействия зависит от концентрации частиц среды, поэтому вклад газовых молекул в суммарную силу, действующую на поверхность раздела фаз, ничтожен по сравнению с силами сцепления внутри самой жидкости.
Во-вторых, при выводе формулы высоты подъёма h=2σcosθ/ρgr мы учитываем разность давлений: гидростатическое давление столба жидкости ρgh уравновешивается избыточным давлением под мениском (лапласовским давлением). Давление воздуха над мениском считается атмосферным и одинаковым снаружи и внутри капилляра на уровне свободной поверхности резервуара. Если бы мы пытались учесть «притяжение» или «отталкивание» со стороны воздуха, это привело бы к корректировке коэффициента поверхностного натяжения ρ, но так как воздух — разреженная среда, эта поправка составляет доли процента и не влияет на школьные расчёты.
Проверка:
Если заменить воздух на другой газ большей плотности (например, углекислый газ), изменение высоты подъёма будет крайне малым и не заметным в стандартных лабораторных условиях. Это подтверждает гипотезу о том, что средой над жидкостью можно пренебречь, считая её вакуумом или идеальным газом с нулевой плотностью относительно жидкости.
а) Плотность воздуха на много порядков меньше плотности жидкости, поэтому сила взаимодействия молекул газа с поверхностью жидкости пренебрежимо мала.
б) В формуле высоты подъёма учитывается только вес столба жидкости и сила поверхностного натяжения на границе жидкость-стенка/воздух, где вкладом давления и сил со стороны разреженного газа пренебрегают.
Ответ основан на сравнении плотностей сред и анализе сил, входящих в условие равновесия капиллярного столба.
Как решение?
Двойная оценка: понятность и подробность. Можно выбрать одно или оба.
У вас другое условие?
Загрузите фото — учтём ваши числа и редакцию.
Частые вопросы
Это точный номер p254.2 из моего учебника?
Номер совпадает с учебником «Физика», Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Сотский Н.Н.; под редакцией Парфентьевой Н.А.. Формулировка — пересказ редакции, не дословная цитата. Если в вашей редакции другие числа — загрузите фото.
Какой ответ в задании p254.2?
Краткий ответ: а) Плотность воздуха на много порядков меньше плотности жидкости, поэтому сила взаимодействия молекул газа с поверхностью жидкости пренебрежимо мала. б) В формуле высоты подъёма учитывается только вес столба жидкости и сила поверхностного натяжения на границе жидкость-стенка/воздух, где вкладом давления и сил со стороны разреженного газа пренебрегают.
Как пользоваться этим разбором?
Сначала прочитайте условие и чертёж, затем шаги решения по порядку и сверьте свой ход с кратким ответом внизу.
Какой учебник имеется в виду?
«Физика», Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Сотский Н.Н.; под редакцией Парфентьевой Н.А.. Проверьте часть, год и автора на обложке. Тема в учебнике: Смачивание. Капилляры. Мениск.
Можно ли списать ответ без решения?
Лучше сначала решить самостоятельно, а разбор использовать для проверки хода и поиска ошибки.