Почему капли дождя имеют шарообразную форму: Страница не найдена | 15 минут Науки – Физика онлайн

Содержание

Почему капля воды имеет форму шара. Почему капля круглая

» статьёй «Капля воды — как она есть «. Где поговорим о том, что же такое капля воды, чем она отличается от не-капли, и других интересных вещах.

Капля воды — как она есть — это один из способов внимательнее всмотреться в окружающий нас мир. Посмотреть на него другими глазами, под другим углом — не привычным, а иным. В нашем случае — несколько более научным.

Так, в большинстве случаев, капля воды воспринимается как шарик из воды, который раздражжает, капая из-под крана, и радует, когда за окном дождь.

Но это лишь на первый взгляд. Так, по словарю:

Капля — незначительное количество жидкости, принимающее округленную форму из-за сцепления ее частиц. Вес капли зависит от температуры, от вещества того тела, от которого капля отделяется, от размеров этого тела и от поверхностного натяжения жидкости.

Ка́пля — небольшой объём жидкости, ограниченный поверхностью вращения или близкой к ней.

Форма капли определяется действием сил поверхностного натяжения и внешних сил.

Поверхностное натяжение — это сила, с которой притягиваются молекулы вещества вглубь материала. Есть, конечно же, и более заумные объяснения (поверхностное натяжение — это работа обратимого изотермического образования единицы площади этой поверхности, материал БЭС). Но на самом деле всё достаточно просто. В случае с водой, поверхностное натяжение воды — это не что иное, чем молекулы воды, которые притягивают друг друга. Как железная пыль вокруг магнита.

Итак, имеем две силы — молекулы воды притягивают друг друга. Соответственно, когда они притягивают друг друга при определённых условиях, образуются капли.

Условия образования капель:

  • при стекании жидкости с края поверхности или из малых отверстий (та самая капля, падающая с крана).
  • при конденсации пара:
    • а) на твёрдой несмачиваемой поверхности;
    • б) на центрах конденсации. (пример — когда запотевает что-то, внесённое с мороза).
  • при распылении жидкости (кстати, распыление жидкости применяется в пожаротушении).
  • эмульгировании (смешивании одной жидкости в другой, не растворимой в ней; пример — эмульгирование происходит, когда перемешиваются масло и вода).
  • роса образуются при конденсации водяного пара на поверхностях, тумана и облака — при конденсации водяного пара на пылинках воздуха.

В каждом из случаев обстоятельства образуют из воды очень маленькие количества. Ну а далее вступает в силу наше изученное выше поверхностное натяжение.

Так, форма капли определяется действием поверхностного натяжения (мы уже определили, что это такое) и внешних сил (в первую очередь силы тяжести). Микроскопические капли, для которых сила тяжести не играет определяющей роли, имеют форму шара — тела с минимальной для данного объёма поверхностью (так как молекулы воды равномерно притягиваются друг другу). Крупные капли в земных условиях имеют шарообразную форму только при равенстве плотностей жидкости капли и окружающей её среды.

Падающие дождевые капли под действием силы тяжести, давления встречного потока воздуха и поверхностного натяжения принимают вытянутую форму. На несмачиваемых поверхностях капли приобретают форму приплюснутого шара. Кстати, капли дождя не могут быть больше 5 мм, так как большие капли дробятся в воздухе.

Форма капли является аэродинамически оптимальной, так как имеет поверхность, в наименьшей степени препятствующую сопротивлению воздуха при полёте.

Итак, капля воды, как она есть — это стечение обстоятельств.

Одни из которых отвечают за измельчение воды на маленькие порции, а другие — за притяжение молекул воды друг к другу.

По материалам http://voda.blox.ua/2009/05/Chto-takoe-KAPLYa-VODY.html

Мы привыкли к мысли о том, что капля имеет форму шара. На самом деле она почти никогда не является шаром, хотя эта форма обеспечивает наименьший объем.

Капля, покоящаяся на горизонтальной поверхности сплющена. Сложную форму имеет падающая в воздухе капля. И только капля, находящаяся в состоянии невесомости принимает сферическую форму.

В Большой Советской энциклопедии приведены мгновенные фотографии падающих капель дождя. В частности, капля диаметром 6 мм имеет форму, близкую к форме шляпки гриба; капли меньшего диаметра имеют форму, близкую к шару.

Образование капли может быть описано тремя характерными состояниями. Состояние А соответствует началу образования капли: поверхность жидкости у конца трубки горизонтальна, радиус её кривизны очень велик, силы поверхностного натяжения направлены перпендикулярно стенке трубки и не препятствуют вытеканию жидкости. Через короткое время капля переходит в состояние Б, которое характеризуется наибольшей лапласовской силой, которая замедляет скорость образования капли, а следовательно, и скорость вытекания. В этом состоянии радиус кривизны поверхности r. Затем объём капли увеличивается, она переходит в состояние В, которое характеризует основной этап формирования капли: лапласовская сила велика, но меньше, чем в состоянии Б, и в дальнейшем ещё убывает с увеличением радиуса капли; время накопления необходимой для отрыва массы велико по сравнению со временем перехода из состояния А в состояние Б, скорость вытекания ещё уменьшается.

Радиус капли

Падение капли дождя, в силу относительности механического движения, можно, в первом приближении, заменить парением капли в восходящем потоке воздуха.

Мы повторили эксперимент, описанный в журнале. Капли помещали в воздушную струю посредством медицинского шприца. Для этого конец иглы помещали в струю воздуха, и, медленно выдавливая из шприца воду, получали капли различного объема. Капли, за счет смачивания, могут некоторое время удерживаться на игле. В этот момент уже можно хорошо пронаблюдать форму капель. Спустя некоторое время капля срывается с кончика иглы и на несколько секунд зависает в воздухе. Это время оказывается достаточным для того, чтобы рассмотреть формы капель различного размера или сфотографировать их.

В ходе проведенного исследования выяснилось, что капли малого диаметра действительно имеют форму, близкую к шару, а капли большего диаметра — форму, напоминающую шляпку гриба.

Наблюдение распада капли в кольцо и взаимодействия колец

Мы решили провести наблюдение распада капли в кольцо, чтобы удостовериться в справедливости представленных авторами данных о поведении капли чернил на поверхности и внутри воды.

При проведении эксперимента нами зафиксировано, что более плотная жидкость стремится вниз по законам, которые описываются неустойчивостью Рэлея-Тейлора, с образованием вихрей.

Для этого мы использовали прозрачный стеклянный сосуд, который наполняли водой. Подбирали капилляры различных диаметров и, получали тем самым, капли различных радиусов.

Характер поведения чернильной капли зависит от нескольких параметров: если жидкость имеет высокую плотность, например, раствор поваренной соли, или капля падает с большой высоты и ударяется о поверхность жидкости с большой скоростью, то она разбивается на части и глубоко в жидкость не проникает. Но если плотность жидкости немного меньше, чем у чернил, и капля падает с высоты в несколько сантиметров, то с ней происходят интересные превращения.

Если осторожно поднести каплю чернил к самой поверхности и коснуться ее, то капля будет моментально втянута в воду и начнет с большой скоростью двигаться вниз. Эту скорость капля приобретает под действием взаимного притяжения молекул жидкости. Возникающие при этом силы называются силами поверхностного натяжения потому, что они всегда стремятся уменьшить свободную поверхность жидкости, втягивая ее внутрь и выравнивая любую неровность на ней.

Сначала чернильная капля с большой скоростью погружается в воду, но затем движение ее замедляется. Причиной такого движения является архимедова сила, почти уравновешивающая силу тяжести, и сила трения между каплей и неподвижной водой. Поскольку сила трения действует лишь на внешнюю поверхность капли, то, пройдя несколько сантиметров, капля превращается во вращающееся кольцо.

Механизм образования вихревого кольца довольно прост: боковая поверхность капли тормозится о неподвижную воду и начинает отставать от внутренней части. Место провалившейся серединки занимает чистая вода.

Кольцо недолго остается идеально круглым: его вращение замедляется, и на нем появляются вздутия и впадины. Это явление называется неустойчивостью Рэлея — Тейлора, которое заключается в том, что слой тяжелой жидкости, лежащий на слое более легкой жидкости, может пребывать в равновесии, но равновесие это будет неустойчивым.

Стоит поверхности раздела жидкостей немного искривиться, как тяжелая жидкость устремится во впадины, а легкая начнет всплывать, усиливая вздутия. Это совершенно естественно: жидкости стремятся занять положение устойчивого равновесия, когда легкая находится наверху, а тяжелая — внизу.

Движение струи в неподвижной жидкости во многом напоминает движение отдельной капли: под действием вязких сил, на конце струи опять — таки образуется вихревое кольцо, которое через несколько секунд под — действием рэлей-тейлоровской неустойчивости само породит 2-3 струи. Такой процесс «почкования» повторяется несколько раз, пока чернила не достигнут дна банки, оставляя за собой след.

При изучении взаимодействия вихревых колец, в тот момент, когда они оказываются на одной высоте, то начинают взаимодействовать друг с другом. Возможны три случая.

Первый случай – второе кольцо обгоняет первое, не задевая его. При этом происходит следующее. Во-первых, потоки воды от обоих колец как бы отталкивают кольца друг от друга. Во-вторых, обнаруживается переток чернил с первого кольца на второе: водяные потоки второго кольца более интенсивны, они и увлекают чернила за собой. Иногда часть этих чернил проходит через второе кольцо, что влечет за собой образование нового небольшого кольца. Затем кольца начинают делиться, дальше ничего интересного нам заметить не удалось.

Второй случай – второе кольцо при обгоне задевает первое. В результате более интенсивные потоки второго кольца разрушают первое. Как правило, из оставшегося от первого кольца сгустка чернил образуются новые маленькие вихри.

Третий случай — кольца испытывают центральное соударение. При этом второе кольцо проходит через первое и уменьшается в размерах, а первое, наоборот, расширяется. Как и в предыдущих случаях, это происходит за счет взаимного действия водяных потоков одного кольца на другое. В дальнейшем кольца начинают делиться.

Cтраница 2

Капля жидкости может растекаться по поверхности, если поверхность хорошо смачивается, а если поверхность плохо смачивается, то капля растекаться не будет.

Капля жидкости, находящаяся на поверхности твердого тела, может либо растекаться в тонкую пленку, либо оставаться на поверхности в виде линзы.  

Капля жидкости, нанесенная на твердую поверхность, не сразу образует на ней краевой угол постоянного значения.  

Капля жидкости растекается на твердой поверхности под воздействием притяжения молекул жидкости к молекуле твердого тела, в том числе по периметру капли на расстоянии действия молекулярных сил, а также под воздействием силы тяжести. Препятствуют растеканию когезионные силы притяжения молекул жидкости друг к другу. Растекание масел с присадками на металлических поверхностях часто происходит в несколько стадий.  

Каплю жидкости (по прибавлении капли воды и охлаждении) смешивают с раствором дифениламина в концентрированной серной кислоте.  

Каплю жидкости А помещают на серебряную монету. Быстрое появление коричнево-черного пятна, несмываю-щегося водой, указывает на присутствие серы.  

Небольшую каплю жидкости, содержащей клетку, помещают на отшлифованный край капилляра камеры и с помощью микроскопа наблюдают клетку. Если клетка свободно плавает в жидкости, как, например, в случае Paramecium, то ее можно быстро внести внутрь трубки; в противном случае ее следует внести в капилляр с помощью тонкой иглы. После того как клетка внесена в капилляр, воду или жидкость, в которой находилась клетка, вытирают и с помощью смазанного тонким слоем вазелина покровного стекла закрывают отверстие камеры. Помещают трубку в воду внутреннего дьюаровского стакана и снова заполняют чашку раствором едкого натра. После того как приблизительно через час температурное равновесие будет достигнуто, тонкой пипеткой удаляют раствор щелочи из чашки и протирают ее ватным тампоном. Еще через час вводят мениск в поле зрения микроскопа. Увеличение микроскопа должно быть таким, чтобы в поле зрения укладывалось приблизительно 100 диаметров капилляра. В окуляр микроскопа должен быть вставлен окулярный микрометр. Наблюдают скорость перемещения мениска и записывают ее в единицах деления микрометрической шкалы. В процессе измерения периодически наблюдают за температурой и давлением; если они заметно меняются, результаты измерений считают ненадежными и отбрасывают.

Если капля жидкости образуется в результате инжекции газом, то возникающая внутри ее турбулентность столь велика, что диффузионное сопротивление ее поверхностного слоя оказывается весьма малым. Использование принципа инжекции позволяет осуществлять процесс абсорбции с большой степенью интенсивности.  

Почему капля жидкости стремится иметь форму шара.  

Если капля жидкости помещена в турбулентный поток несмешивающейся с ней жидкости, то возникает ее дробление под воздействием турбулентных пульсаций. При этом крупномасштабные пульсации, сравнительно мало изменяющиеся на расстояниях порядка размеров капли, не оказывают на нее воздействие; деформация и дробление производятся мелкомасштабными пульсациями. Эффект дробления в значительной степени зависит от того, что в турбулентном потоке скорость жидкости внешней фазы у поверхности глобул в двух ее точках будет различна.  

Если капля жидкости покоится на поверхности, не смачиваемой этой жидкостью, то она сплющивается под действием тяготения. Однако поверхностное натяжение удерживает каплю от бесконечного уплощения, поскольку уплощение означает увеличение площади поверхности.  

Если капля жидкости помещается на поверхности другой, несмешивающейся с ней жидкости или твердого тела, то она может либо растечься, либо остаться в виде нерастекающейся капли. Это всецело зависит от поверхностных натяжений обеих жидкостей и от межфазного натяжения между ними; то же самое справедливо, если нижняя фаза является твердым телом.  

Наверняка вы обращали внимание, что хаотично разбросанные капли всегда имеют круглую форму. Почему капля круглая?

Если внимательно присмотреться, то увидим, что форма капли вовсе не идеально круглая. Например, если смотреть снизу на капли дождя, то они кажутся почти плоскими. Идеальный шар возможен лишь в условиях невесомости. А поскольку мы находимся на Земле, капля (как и все тела на нашей планете) подвергается воздействию силы притяжения . Это делает ее слегка сплюснутой. Поэтому по форме капля скорее не шар, а эллипсоид, хотя и с очень малым межфокальным расстоянием.

Какая еще сила, кроме силы притяжения, действует на каплю? Сила поверхностного натяжения. Чтобы объяснить, как она действует, обратимся к курсу молекулярной физики. Поверхность капли можно рассматривать как пленку, состоящую из молекул, причем молекулы ее внешних слоев находящихся не в равных условиях с молекулами внутренних. Молекулы внешнего слоя пленки обладают большей свободной энергией. Стремясь сбросить избыток энергии и пытаясь проникнуть во внутренние слои капли, они создают давление. Вектор силы давления всегда направлен к центру капли. А та сила, с которой молекулы внешних слоев капли давят на молекулы внутренних слоев, называется силой поверхностного натяжения .

Таким образом, чем меньше капли, тем они более круглые — их собирает в шар сила поверхностного натяжения. А вот капли побольше имеют вытянутую форму, потому что они слишком тяжелые и этой силы уже недостаточно для того, чтобы удержать их в форме шара.

Но вопрос остается открытым: почему же все-таки шаровидная форма? Вышеизложенная теория не вполне это объясняет. Дело в том, что на шаровой поверхности все молекулы, находящиеся на ней, находятся в равном энергетическом состоянии. Другими словами, шаровая поверхность наиболее энергетически стабильна, поскольку системе именно такое положение наиболее выгодно. Вообще, шар — самая компактная форма в природе.

Если каплю растянуть, то молекулы, находящиеся на растянутых областях, приобретают более высокую избыточную энергию. Стремясь сбросить излишек энергии, молекулы снова возвращают каплю в исходное состояние, что в итоге приводит систему в равновесие.

Как следует из вышесказанного, поверхностное натяжение как бы держит воду в упругой «кожице» — оболочке. Эта оболочка заставляет висеть каплю на конце водопроводного крана. Если же капля становится слишком большой, оболочка не выдерживает, рвется, и капля падает.

Именно благодаря силе поверхностного натяжения крошечное насекомое водомерка может ходить по поверхности воды, не погружаясь в нее. А ящерица василиск прямо по поверхности воды может спокойно перебежать речку или маленькое озерцо.

Можно ли сделать каплю воды плоской? Да, и очень просто. Надо аккуратно прикоснуться к ней кончиком намыленной соломинки. Капля становится плоской потому, что мыло ослабляет поверхностное натяжение воды — и его силы уже не хватает на то, чтобы удерживать капельку в форме шара.

Как получаются мыльные пузыри? Когда мы добавляем в воду мыло, сила поверхностного натяжения уменьшается, а поверхность воды как бы растягивается и становится более эластичной — настолько эластичной, что в нее можно вдуть воздух и при этом она растянется в пузырь. Это немного похоже на то, как если бы мы набрали воду в воздушный шарик.

Таким образом, капля воды не круглая, а эллипсоидная. Оболочки различных жидкостей имеют разную степень прочности. Например, спирт имеет меньшее поверхностное натяжение, чем вода, поэтому образует более мелкие капли. А ртуть, наоборот, имеет поверхностное натяжение в 6 раз больше, чем у воды, поэтому когда разбивается термометр, она распадается на множество мелких шариков.

Какой формы свинцовые капли? . Удивительная физика

А вообще, какой формы капля жидкости, хотя бы дождевая капля? Как какой? Каплеобразной – такой, какую мы видим у капли, свисающей с крана или пипетки!

Рис. 167. Форма падающей дождевой капли

А вот и нет. Дождевые капли сфотографировали в полете, и они оказались почти круглыми, чуть притупленными у переднего края (рис. 167). Почему же капля воды приняла такую форму? Да потому, что она естественна для жидкости, а падающая капля – свободное тело. Если устранить давление жидкости на сосуд, например, введя ее в другую жидкость, то она и в неподвижном виде примет сферическую форму. Почему это происходит?

Если вы подумали, что гравитация собирает жидкость в шар, то вы и правы, и нет. Если мы находимся невероятно далеко от каких-нибудь небесных тел, то действительно, частички жидкости или любые другие «скользкие» шарики рано или поздно соберутся в сферу. Но не на Земле – слишком ничтожны силы собственного притяжения в капле и слишком много причин помешать этому. Собирает жидкость в сферу сила ее поверхностного натяжения.

Вы видели ртуть, разлившуюся из разбитого градусника? Она ведь тоже скатывается в мелкие шарики, у ртути большое поверхностное натяжение, ему даже сила тяжести не мешает. (После того как полюбовались на шарики ртути, немедленно удалите их из комнаты, иначе вам не сдобровать!) Вода на столе, например, не удержится в виде сферы (если только капельки не очень маленькие, а поверхность несмачиваемая, например, жирная). Но можно устроить так, что даже большие объемы жидкости примут свою естественную, шарообразную форму. Находясь внутри другой жидкости такой же плотности, жидкость по закону Архимеда как бы теряет свой вес и принимает свою естественную, шарообразную форму.

Растительное масло плавает в воде, но тонет в спирте – такова его плотность. Можно поэтому приготовить такую смесь из воды и спирта, в которой масло не тонет и не всплывает. Введя шприцем или резиновой грушей в эту смесь немного масла, мы увидим, как оно собирается в сферу – большую круглую каплю, которая не всплывает и не тонет, а висит, как в невесомости (рис.  168, а).

Рис. 168. Неподвижный (а) и вращающийся (б) масляный шар в водно-спиртовой смеси

Это еще не все. Пропустите через центр жидкой масляной сферы длинную ось (палочку или проволоку) и вращайте ее, а вместе с ней и масляный шар. Опыт удастся лучше, если насадить на ось смоченный маслом небольшой картонный кружочек, который весь находился бы внутри шара. Под влиянием вращения шар, совсем как небесные тела, начнет сначала сплющиваться, а затем отделит от себя кольцо. Разрываясь на части, кольцо это образует новые шарообразные капли, которые будут крутиться возле основного шара – масляной сферы (рис. 168, б). За смесь воды со спиртом не переживайте – ничего с ней не сделается от растительного масла. Ее можно будет в дальнейшем употребить по назначению так же, как и любую смесь этилового спирта с водой (например, в медицинских целях).

Итак, всякая жидкость, освобожденная от действия тяжести, принимает свою естественную форму – шарообразную. Из сказанного ранее о дождевой капле (включая и то, что в самом начале падения при небольшой скорости капли можно пренебречь ничтожным сопротивлением воздуха) следует, что падающие порции любой жидкости должны принимать форму шаров так же, как падающие капли дождя. Дробинки же представляют собой не что иное, как застывшие капли расплавленного свинца, который при заводском способе изготовления заставляют падать каплями с большой высоты в воду.

Дробь, отлитая таким методом, называется башенной, потому что при отливке ее заставляют падать с вершины высокой дроболитейной башни. Башни дроболитейного завода достигают в высоту до 45 м. В верхней части башни располагается литейное помещение, а внизу – бак с водой (рис. 169). Капли расплавленного свинца застывают в дробинки еще во время падения; бак с водой нужен лишь для того, чтобы смягчить удар дробинки при падении и предотвратить ее деформацию. Отлитую дробь сортируют и правят. Дробь диаметром более 6 мм, называемую картечью, изготавливают иначе. Ее вырубают из свинцового прутка в виде кусочков, которые потом обкатываются.

Рис. 169. Башня дроболитейного завода

Дробь получается более шарообразной формы, чем дождевая капля, у которой передняя часть притуплена, потому, что расплавленный свинец, как и жидкая ртуть, имеет высокое поверхностное натяжение, гораздо большее, чем у воды.

основные формулы и пример их использования

Многие тела, которые мы встречаем в жизни или о которых слышали, имеют шарообразную форму, например футбольный мяч, падающая капля воды во время дождя или наша планета. В связи с этим является актуальным рассмотрение вопроса, как находить объем шара.

Фигура шар в геометрии

Перед тем как ответить на вопрос, как находить объем шара, рассмотрим подробнее это тело. Некоторые люди путают его со сферой. Внешне они действительно похожи, однако шар — это заполненный внутри объект, сфера же представляет собой лишь внешнюю оболочку шара бесконечно малой толщины.

С точки зрения геометрии шар можно представить совокупностью точек, причем те из них, которые лежат на его поверхности (они образуют сферу), находятся на одинаковом расстоянии от центра фигуры. Это расстояние называют радиусом. По сути, радиус — это единственный параметр, с помощью которого можно описать любые свойства шара, такие как площадь его поверхности или объем.

На рисунке ниже приведен пример шара.

Если внимательно посмотреть на этот идеальный круглый объект, то можно догадаться, как его получить из обычного круга. Для этого достаточно вращать эту плоскую фигуру вокруг оси, совпадающей с его диаметром.

Одним из известных древних литературных источников, в котором достаточно подробно рассматриваются свойства этой объемной фигуры, является труд греческого философа Евклида — «Элементы».

Площадь поверхности и объем

Рассматривая вопрос, как находить объем шара, помимо этой величины, следует привести формулу для его площади, поскольку оба выражения можно связать друг с другом, как будет показано ниже.

Итак, чтобы вычислить объем шара, следует применить одну из следующих двух формул:

  • V = 4/3 *pi * R3;
  • V = 67/16 * R3.

Здесь R — радиус фигуры. Первая из приведенных формул является точной, однако, чтобы воспользоваться этим преимуществом, необходимо использовать соответствующее число знаков после запятой для числа pi. Второе выражение дает вполне хороший результат, отличаясь от первого всего на 0,03 %. Для ряда практических задач этой точности более чем достаточно.

Площадь поверхности шара равна этой величине для сферы, то есть выражается формулой S = 4 * pi * R2. Если отсюда выразить радиус, а затем подставить его в первую формулу для объема, тогда получим: R = √ (S / (4 * pi) ) = > V = S / 3 * √ (S / (4 * pi)).

Таким образом, мы рассмотрели вопросы, как найти объем шара через радиус и через площадь его поверхности. Эти выражения можно с успехом применять на практике. Далее в статье приведем пример их использования.

Задача с каплей дождя

Вода, когда находится в невесомости, приобретает форму шарообразной капли. Связано это с наличием сил поверхностного натяжения, которые стремятся минимизировать площадь поверхности. Шар, в свою очередь, обладает наименьшим ее значением среди всех геометрических фигур с одинаковой массой.

Во время дождя падающая капля воды находится в невесомости, поэтому ее формой является шар (здесь пренебрегаем силой сопротивления воздуха). Необходимо определить объем, площадь поверхности и радиус этой капли, если известно, что ее масса составляет 0,05 грамма.

Объем определить просто, для этого следует поделить известную массу на плотность H2O (ρ = 1 г/см3). Тогда V = 0,05 / 1 = 0,05 см3.

Зная, как найти объем шара, следует выразить из формулы радиус и подставить полученное значение, имеем: R = ∛ (3 * V / (4 * pi) ) = ∛ (3 * 0,05 / (4 * 3,1416) ) = 0,2285 см.

Теперь значение радиуса подставляем в выражение для площади поверхности фигуры, получаем: S = 4 * 3,1416 * 0,22852 = 0,6561 см2.

Таким образом, зная, как находить объем шара, мы получили ответы на все вопросы задачи: R = 2,285 мм, S = 0,6561 см2 и V = 0,05 см3.

Как найти объем шара по радиусу. Сфера, шар, сегмент и сектор

Многие тела, которые мы встречаем в жизни или о которых слышали, имеют шарообразную форму, например футбольный мяч, падающая капля воды во время дождя или наша планета. В связи с этим является актуальным рассмотрение вопроса, как находить объем шара.

Фигура шар в геометрии

Перед тем как ответить на вопрос, шара, рассмотрим подробнее это тело. Некоторые люди путают его со сферой. Внешне они действительно похожи, однако шар — это заполненный внутри объект, сфера же представляет собой лишь внешнюю оболочку шара бесконечно малой толщины.

С точки зрения геометрии шар можно представить совокупностью точек, причем те из них, которые лежат на его поверхности (они образуют сферу), находятся на одинаковом расстоянии от центра фигуры. Это расстояние называют радиусом. По сути, радиус — это единственный параметр, с помощью которого можно описать любые свойства шара, такие как площадь его поверхности или объем.

На рисунке ниже приведен пример шара.

Если внимательно посмотреть на этот идеальный круглый объект, то можно догадаться, как его получить из обычного круга. Для этого достаточно вращать эту плоскую фигуру вокруг оси, совпадающей с его диаметром.

Одним из известных древних литературных источников, в котором достаточно подробно рассматриваются свойства этой объемной фигуры, является труд греческого философа Евклида — «Элементы».

Площадь поверхности и объем

Рассматривая вопрос, как находить объем шара, помимо этой величины, следует привести формулу для его площади, поскольку оба выражения можно связать друг с другом, как будет показано ниже.

Итак, чтобы вычислить объем шара, следует применить одну из следующих двух формул:

  • V = 4/3 *pi * R3;
  • V = 67/16 * R3.

Здесь R — радиус фигуры. Первая из приведенных формул является точной, однако, чтобы воспользоваться этим преимуществом, необходимо использовать соответствующее число знаков после запятой для числа pi. Второе выражение дает вполне хороший результат, отличаясь от первого всего на 0,03 %. Для ряда практических задач этой точности более чем достаточно.

Равна этой величине для сферы, то есть выражается формулой S = 4 * pi * R2. Если отсюда выразить радиус, а затем подставить его в первую формулу для объема, тогда получим: R = √ (S / (4 * pi)) = > V = S / 3 * √ (S / (4 * pi)).

Таким образом, мы рассмотрели вопросы, как найти объем шара через радиус и через площадь его поверхности. Эти выражения можно с успехом применять на практике. Далее в статье приведем пример их использования.

Задача с каплей дождя

Вода, когда находится в невесомости, приобретает форму шарообразной капли. Связано это с наличием сил поверхностного натяжения, которые стремятся минимизировать площадь поверхности. Шар, в свою очередь, обладает наименьшим ее значением среди всех геометрических фигур с одинаковой массой.

Во время дождя падающая капля воды находится в невесомости, поэтому ее формой является шар (здесь пренебрегаем силой сопротивления воздуха). Необходимо определить объем, площадь поверхности и радиус этой капли, если известно, что ее масса составляет 0,05 грамма.

Объем определить просто, для этого следует поделить известную массу на плотность H 2 O (ρ = 1 г/см 3). Тогда V = 0,05 / 1 = 0,05 см 3 .

Зная, как найти объем шара, следует выразить из формулы радиус и подставить полученное значение, имеем: R = ∛ (3 * V / (4 * pi)) = ∛ (3 * 0,05 / (4 * 3,1416)) = 0,2285 см.

Теперь значение радиуса подставляем в выражение для площади поверхности фигуры, получаем: S = 4 * 3,1416 * 0,22852 = 0,6561 см 2 .

Таким образом, зная, как находить объем шара, мы получили ответы на все вопросы задачи: R = 2,285 мм, S = 0,6561 см 2 и V = 0,05 см 3 .

Сферические фигуры окружают нас практически везде, однако, мы настолько к ним привыкли, что не придаем этому внимания. Тем временем, случается так, что нам необходимо узнать объем какой-нибудь из них. Но все ли знают, как найти объем шара ? Углубляться в школьные воспоминания, чтобы восстановить в голове курс геометрии? Не затрудняйте себе задачу. Давайте лучше включим логику, и разберемся с этим вопросом.

Инструкция:

  • Начнем с примера, когда формула объема шара нам не понадобится — представим, что у нас есть возможность произвести вычисления практическим путем . Один из наиболее простых способов это сделать — последовать по стопам Архимеда, определив объем не самого шара непосредственно, а вытесненной им воды . Для этого нужно положить его в емкость, подходящую по размерам, предварительно отметив уровень воды. Погрузив сферу целиком в жидкость, сделайте повторные измерения. Теперь осталось найти разницу между получившимися цифрами. Конечно, лучше всего будет поместить шар в емкость с делениями, к примеру, в мерный стакан — если позволяет размер. Таким образом, мы сразу получим нужную характеристику — обычно деления показаны в миллилитрах. В ином случае, просто переведите число в кубические метры.
  • Если вы уверены в том, из какого именно материала сделана сфера, постарайтесь определить ее плотность — эта информация наверняка найдется на просторах всемирной сети. В этой ситуации от вас потребуется лишь взвесить данную фигуру, после чего воспользоваться простой формулой объема шара, разделив вес предмета на его плотность: V=m/p .
  • Может случиться, что предыдущие варианты вам недоступны. Не отчаивайтесь — если есть возможность узнать радиус шара, к нам на помощь придет нужная формула, более сложная, чем предыдущая, но доступная. Нам необходимо умножить число Пи на 4, после чего перемножить получившееся число на значение радиуса в кубе. В итоге разделите все это на 3, и получите объем шара: V=4*π*r³/3 . Разберем простой пример: радиус сферы — 30 см ., тогда объем фигуры будет составлять: 4*3,14*30³/3 = 11340см³ ≈ 0,113м³.
  • Бывает и так, что гораздо легче найти диаметр фигуры , нежели его радиус. Этот вариант даже лучше — можно не производить таких сложных вычислений, формула становится значительно проще. Нам нужно будет лишь умножить диаметр в кубе на число Пи, после чего разделить получившееся число на шесть: V=π*d³/6 . К примеру, вы узнали, что диаметр вашей сферы составляет 25 см., тогда ее объем будет равняться: 3,14*25³/6 = 8177,08333см³ ≈ 0,818м³.

Шар — это геометрическое тело вращения, образованное путем вращения круга или полукруга вокруг его диаметра. Также шар — это пространство, ограниченное сферической поверхностью. Существует множество реальных сферических объектов и связанных с ними задач, для решения которых требуется определить объем шара.

Шар и сфера

Круг — самая древняя геометрическая фигура, и античные ученые придавали ей сакральное значение. Круг — это символ нескончаемого времени и пространства, символ Вселенной и бытия. По мнению Пифагора, круг — прекраснейшая из фигур. В трехмерном пространстве окружность превращается в сферу, такую же идеальную, космическую и прекрасную, как и круг.

Сфера по-древнегречески означает «мяч». Сфера представляет собой поверхность, образованную бесконечным множеством точек, равноудаленных от центра фигуры. Пространство, ограниченное сферой, и есть шар. Шар — идеальная геометрическая фигура, форму которой принимают многие реальные объекты. К примеру, в реальной жизни форму шара имеют пушечные ядра, подшипники или мячи, в природе — капли воды, кроны деревьев или ягоды, в космосе — звезды, метеоры или планеты.

Объем шара

Определение объема сферической фигуры — сложная задача, ведь такое геометрическое тело нельзя разбить на кубы или треугольные призмы, формулы объемов которых уже известны. Современная наука позволяет вычислить объем шара при помощи определенного интеграла, однако каким образом была выведена формула объема в Древней Греции, когда об интегралах еще никто не слышал? Архимед вычислил объем шара при помощи конуса и цилиндра, так как формулы объемов этих фигур были уже определены древнегреческим философом и математиком Демокритом.

Архимед представил половину шара при помощи одинаковых конуса и цилиндра, при этом радиус каждой фигуры был равен ее высоте R = h. Античный ученый представил конус и цилиндр разбитыми на бесконечное количество маленьких цилиндров. Архимед понял, что если из объема цилиндра Vc вычесть объем конуса Vk, он получит объем одной полусферы Vsh:

0,5 Vsh = Vc − Vk

Объем конуса вычисляется по простой формуле:

Vk = 1/3 × So × h,

но зная, что So в данном случае — это площадь круга, а h = R, то формула трансформируется в:

Vk = 1/3 × pi × R × R 2 = 1/3 pi × R 3

Объем цилиндра вычисляется по формуле:

Vc = pi × R 2 × h,

но считая, что высота цилиндра равна его радиусу, мы получаем:

Vc = pi × R 3 .

Используя эти формулы, Архимед получил:

0,5 Vsh = pi × R 3 — 1/3 pi × R 3 или Vsh = 4/3 pi × R 3

Современное определение формулы объема шара выводится из интеграла от площади сферической поверхности, однако результат остается все тем же

Vsh = 4/3 pi × R 3

Расчет объема шара может понадобиться как в реальной жизни, так и при решении абстрактных задач. Для вычисления объема шара при помощи онлайн-калькулятора вам понадобится узнать всего один параметр на выбор: диаметр или радиус сферы. Рассмотрим пару примеров.

Примеры из жизни

Пушечные ядра

Допустим, вы хотите узнать, сколько чугуна необходимо для отливки пушечного ядра шестифутового калибра. Вы знаете, что диаметр такого ядра составляет 9,6 сантиметров. Введите это число в ячейку калькулятора «Диаметр», и вы получите ответ в виде

Таким образом, для выплавки пушечного ядра заданного калибра вам понадобится 463 кубических сантиметров или 0,463 литра чугуна.

Воздушные шары

Пусть вам любопытно, сколько воздуха необходимо для накачки воздушного шара идеальной сферической формы. Вы знаете, что радиус выбранного шарика составляет 10 см. Вбейте это значение в ячейку калькулятора «Радиус» и вы получите результат

Это означает, что для накачки одного такого шара вам понадобится 4188 кубических сантиметров или 4,18 литров воздуха.

Заключение

Необходимость определения объема шара может возникнуть в самых разных ситуациях: от абстрактных школьных задач до научных изысканий и производственных вопросов. Для решения вопросов любой сложности используйте наш онлайн-калькулятор, который мгновенно представит вам точный результат и необходимые математические выкладки.

где V – искомый объем шара , π – 3,14 , R – радиус.

Таким образом, при радиусе 10 сантиметров объем шара равен:

V 3,14 × 10 3 = 4186,7

кубических сантиметров.

В геометрии шар определяется как некое тело, представляющее собой совокупность всех точек пространства, которые располагаются от центра на расстоянии, не более заданного, называемого радиусом шара. Поверхность шара именуется сферой, а сам он образуется путем вращения полукруга около его диаметра, остающегося неподвижным.

С этим геометрическим телом очень часто сталкиваются инженеры-конструкторы и архитекторы, которым часто приходится вычислять объем шара . Скажем, в конструкции передней подвески подавляющего большинства современных автомобилей используются так называемые шаровые опоры, в которых, как нетрудно догадаться из самого названия, одними из основных элементов являются именно шары. С их помощью происходит соединение ступиц управляемых колес и рычагов. От того, насколько правильно будет вычислен их объем, во многом зависит не только долговечность этих узлов и правильность их работы, но и безопасность движения.

В технике широчайшее распространение получили такие детали, как шариковые подшипники, с помощью которых происходит крепление осей в неподвижных частях различных узлов и агрегатов и обеспечивается их вращение. Следует заметить, что при их расчете конструкторам требуется найти объем шара (а точнее – шаров, помещаемых в обойму) с высокой степенью точности. Что касается изготовления металлических шариков для подшипников, то они производятся из металлической проволоки при помощи сложного технологического процесса, включающего в себя стадии формовки, закалки, грубой шлифовки, чистовой притирки и очистки. Кстати говоря, те шарики, которые входят в конструкцию всех шариковых ручек, изготавливаются по точно такой же технологии.

Достаточно часто шары используются и в архитектуре, причем там они чаще всего являются декоративными элементами зданий и других сооружений. В большинстве случаев они изготавливаются из гранита, что зачастую требует больших затрат ручного труда. Конечно, соблюдать столь высокую точность изготовления этих шаров, как тех, которые применяются в различных агрегатах и механизмах, не требуется.

Без шаров немыслима такая интересная и популярная игра, как бильярд. Для их производства используются различные материалы (кость, камень, металл, пластмассы) и используются различные технологические процессы. Одним из основных требований, предъявляемых к бильярдным шарам, является их высокая прочность и способность выдерживать высокие механические нагрузки (прежде всего, ударные). Кроме того, их поверхность должна представлять собой точную сферу для того, чтобы обеспечивалось плавное и ровное качение по поверхности бильярдных столов.

Наконец, без таких геометрических тел, как шары, не обходится ни одна новогодняя или рождественская елка. Изготавливаются эти украшения в большинстве случаев из стекла методом выдувания, и при их производстве наибольшее внимание уделяется не точности размеров, а эстетичности изделий. Технологический процесс при этом практически полностью автоматизирован и вручную елочные шары только упаковываются.

Шар и сфера — это прежде всего геометрические фигуры, и если шар — это геометрическое тело, то сфера — это поверхность шара. Этими фигурами интересовались еще многие тысячи лет назад до н.э.

Впоследствии когда было открыто, что Земля — это шар, а небо — небесная сфера, получило развитие новое увлекательное направление в геометрии — геометрия на сфере или сферическая геометрия. Для того, чтобы рассуждать о размере и объеме шара, нужно сначала дать ему определение.

Шар

Шаром радиуса R с центром в точке О в геометрии называют тело, которое создано всеми точками пространство, имеющими общее свойство. Эти точки находятся на расстоянии, не превышающем радиуса шара, то есть заполняют все пространство меньше радиуса шара во все стороны от его центра. Если мы рассмотрим только те точки, которые равноудалены от центра шара — мы будем рассматривать его поверхность или оболочку шара.

Как можно получить шар? Мы можем вырезать из бумаги круг и начать его вращать вокруг его же диаметра. То есть диаметр круга будет осью вращения. Образованная фигура — будет шар. Поэтому шар называют также телом вращения. Потому что он может быть образован путем вращения плоской фигуры — круга.

Возьмем какую-нибудь плоскость и разрежем ею наш шар. Подобно тому как мы режем ножом апельсин. Кусок, который мы отсечем от шара, называется шаровым сегментом.

В Древней Греции умели не только работать с шаром и сферой, как с геометрическими фигурами, например, использовать их при строительстве, а также умели расчитывать площадь поверхности шара и объем шара.

Сферой иначе называется поверхность шара. Сфера — это не тело — это поверхность тела вращения. Однако так как и Земля и многие тела имеют сферическую форму, например капля воды, то изучение геометрических соотношений внутри сферы получило большое распространение.

Например, если мы соединим две точки сферы между собой прямой линией, то эта прямая линия назовется хордой, а если эта хорда пройдет через центр сферы, который совпадает с центром шара, то хорда назовется диаметром сферы.

Если мы проведем прямую линию, которая коснется сферы всего в одной точке, то эта линия будет называться касательной. Кроме того, эта касательная к сфере в этой точке будет перпендикулярна к радиусу сферы, проведенному в точку касания.

Если мы продолжим хорду до прямой в одну и другую сторону от сферы, то эта хорда станет называться секущей. Или можно сказать иначе — секущая к сфере содержит в себе ее хорду.

Объем шара

Формула для вычисления объема шара имеет вид:

где R — радиус шара.

Если нужно найти объем шарового сегмента — воспользуйтесь формулой:

V сег =πh 2 (R-h/3), h — высота шарового сегмента.

Площадь поверхности шара или сферы

Чтобы вычислить площадь сферы или площадь поверхности шара (это одно и то же):

где R — радиус сферы.

Архимед очень любил шар и сферу, он даже попросил оставить на его гробницу рисунок, на котором в цилиндр вписан шар. Архимед считал, что объем шара и его поверхность равны двум третьим от объема и поверхности цилиндра, в который вписан шар»

Рекомендуем также

Проект по теме: Физическая лаборатория «Капля жидкости»

Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение

Средняя образовательная школа №2

Проект по теме:

Физическая лаборатория

«Капля жидкости»

Автор:

Шуплецова Вера Николаевна

Школа №2 класс 7 Н

Руководитель:

Перевалова Наталья Васильевна

МАОУ СОШ №2

Учитель физики

г. Березники 2016

Содержание

  1. Паспорт проекта………………………………………………………3

  2. Основная часть……………………………………………………….4

    1. Теоретическая часть………………………………………………..4

    2. Практическая часть……………………………………………………………..7

  1. Этапы реализации проекта …………………………………………14

  2. Заключение…………………………………………………………….15

  3. Библиографический список………………………………………… 16

  4. Приложение 1…………………………………………………………..17

  5. Приложение 2…………………………………………………………..20

  6. Приложение 3…………………………………………………………..22

  7. Приложение 4…………………………………………………………..23

  8. Приложение 5……………………………………………………………24

  9. Приложение 6…………………………………………………………..25

I Паспорт проекта

2.

Проблема

О капле можно рассказать так … Это нужно видеть, когда на рассвете капля дождя, величественная и прекрасная, опускается на звучную крышу. Она летит оттуда, где всё клубится. Капля жидкости, что это? Какие новые знания можно получить с помощью экспериментов с каплей?

3.

Актуальность проекта

В процессе выполнения работы: проведения наблюдений и опытов с каплями жидкости, создаётся обучающий комплекс под названием: Физическая лаборатория: «Капля жидкости», то есть набор приборов и материалов, которые можно использовать на факультативных занятиях и уроках физики.

Не сложные и интересные опыты можно выполнить, используя доступные и не дорогие материалы.

4.

Цель проекта

Получение новых знаний в результате эксперимента с каплями жидкости

5.

Задачи проекта

1)Сконструировать приборы

2) Провести опыты

3)Разработать инструкции для лабораторных работ

4)Создать электронное пособие: «Капля жидкости»

6.

Продукт проекта

Обучающий комплекс – физическая лаборатория: «Капля жидкости» состоит из:

  1. Прибор для создания капель жидкости

  2. Набор для изучения явления смачивания и не смачивания

  3. Наглядное пособие «Опыт Плато»

  4. Разработки лабораторных работ

  5. Электронное наглядное пособие

«Капля жидкости»

7.

Вид проекта

Исследовательский проект

8.

Целевые группы проекта

Ученики 7-10 классов

9.

Планируемые результаты проекта

Применение проекта на факультативе в 7 «Н» классе

10.

Место и время реализации проекта

20 февраля 2016 год

«Капля — это кусочек мира, в котором мы живём и который мы стремимся узнать» (Я. Гегузин)

II Основная часть

2.1Теоретическая часть

О капле

О капле можно рассказать так … Это нужно видеть, когда на рассвете капля дождя, величественная и прекрасная, опускается на звучную крышу. Она летит оттуда, где всё клубится. Сонная, только что появившаяся на свет, эта капля летит, как зачарованная птица, с замирающим сердцем, робея взглянуть на мир и ожидая чуда.

Капля — небольшой объём жидкости, ограниченный поверхностью, определяемой преимущественно действием сил поверхностного натяжения, а не внешних сил.

Капля – маленькая частица какой-либо жидкости, принявшая округлую форму.

Капля – минимальное кол-во жидкости, принимающее округленную форму в следствие сцепления её частиц.

Форма капли определяется действием поверхностного натяжения и внешних сил (в первую очередь силы тяжести). Микроскопические капли, для которых сила тяжести не играет определяющей роли, имеют форму шара — тела с минимальной для данного объёма поверхностью (так как молекулы воды равномерно притягиваются друг другу). Крупные капли в атмосфере имеют шарообразную форму только при равенстве плотностей жидкости капли и окружающей её среды.

Падающие дождевые капли под действием силы тяжести, давления встречного потока воздуха и поверхностного натяжения принимают вытянутую форму.

Поверхностное натяжение, стремление вещества (жидкости или твердой фазы) уменьшить избыток своей потенциальной энергии на границе раздела с др. фазой (поверхностная энергия)

Поверхностное натяжение заключается в следующем: на молекулы любой жидкости, находящиеся в поверхностном слое жидкости действуют силы притяжения других молекул, направлены внутрь жидкости. Для выхода молекулы из внутренних слоев в поверхностный слой необходимо совершение работы против действия молекулярных сил притяжения. В результате молекулы в поверхностном слое жидкости имеют большую энергию. Эта энергия называется свободной поверхностной энергии жидкости. Поверхностная энергия жидкости в состоянии равновесия стремиться к минимуму, а свободная поверхности жидкости стремиться к сокращению. Поэтому жидкость в отсутствии силы тяжести стремиться принять форму с наименьшей площадью поверхности, то есть форму шара. Форма капли, таким образом, определяется поверхностным натяжением и действием силы тяжести, которая её деформирует. Причём форма капли определяется действием внешних сил и сил поверхностного натяжения. В состоянии равновесия, когда внешние силы отсутствуют или скомпенсированы, поверхность жидкости стремится принять такую форму, чтобы иметь минимальную площадь, а это — форма шара! Обычно шарообразную форму имеют микроскопические капли и капли, находящиеся в условиях невесомости. Причем в условиях невесомости любой объем жидкости принимает строго сферическую форму.

При соприкосновении жидкости с твердым телом наблюдается явление смачивания или несмачивания.

Явление смачивания и не смачивания.

Эти явления являются проявлением сил поверхностного натяжения. В обычных земных условиях на смачиваемых поверхностях капли обычно растекаются, потому что если жидкость смачивает твердое тело, то это значит, что молекулы жидкости притягиваются сильные друг к другу, чем к молекулам твердого тела, а на не смачиваемых принимают форму сплюснутых шаров, потому что, когда наблюдается несмачиваемость, то это означает, что молекулы жидкости притягивается сильнее друг к другу, чем к молекулам твердого тела.

Явление смачивания применяют при обогащении руд. Суть обогащения состоит в отделении пустой породы от полезных ископаемых. Этот способ носит название флотации (флотация – всплывание). Раздробленную в мелкий порошок руду взбалтывают в воде, в которую добавлено небольшое количество жидкости, смачивающей полезную руду, например масло. Вдувая в эту смесь воздух, можно отделить обе составляющие. Покрытые пленкой кусочки полезной руды, прилипая к пузырькам воздуха, поднимутся вверх, а порода осядет на дно.

Благодаря явлению смачивания, мы можем рисовать красками, писать чернилами на бумаге,мыть посуду, стирать бельё. А благодаря явлению не смачивания, мы ходим в плащах, смело топаем по лужам, если обувь обработана водоотталкивающим средством.

Подтверждением действия сил поверхностного натяжения является опыт Плато.

Опыт Плато

Впервые опыт был выполнен в 1849 г. под руководством бельгийского ученого Жозефа Плато. Нечаянно он налил в смесь спирта и воды небольшое количество масла, и оно приняло форму шара. Плато, пожалуй, следует считать пионером этой науки. Он первый, оставаясь приверженным Земле, поставил жидкость в условия невесомости, «отключив» тяготение для одной капли.

Истинная форма капли определяется суммой всех сил, которые на нее действуют, и поэтому задачи о форме капли в обычных условиях, как правило, очень сложны. Если капля лежит на твердой поверхности, то надо учесть и действие силы тяжести, которое будет каплю расплющивать, и действие собственного поверхностного натяжения, которое будет каплю сжимать, и действие поверхностного натяжения на границе капля — твердая поверхность, которое тоже в какой-то степени деформирует каплю. В опыте Плато действует только одна из перечисленных сил — сила, обусловленная собственным поверхностным натяжением, и капля принимает форму сферы, т. е. форму, которая при данном объёме отличается минимальной поверхностью. С помощью опыта Плато можно получить интересный эффект. Если пропустить через центр масляного шара проволоку и вращать её, то масляный шар начинает сплющиваться, а затем, через несколько секунд, от него отделяется кольцо из маленьких шарообразных капелек масла. В гигантских масштабах такое явление можно наблюдать у нашей звезды Солнца и планет-гигантов. Вращаются эти небесные тела вокруг своей оси очень быстро. В результате такого вращения тела очень сильно сжаты у полюсов.

Действие сил поверхностного натяжения, также используют в современных технологических устройствах.

Наногазон

Современная наука развивает с помощью капель нанотехнологию. Ученые лаборатории Белла в США, штат Нью-Джерси открыли способ управления поведением капель жидкости. Они изобрели наногазон.

Что же такое наногазон?

Это пластинка из кристаллов кремния, которая при большом увеличении напоминает аккуратно подстриженный газон. Он состоит из столбиков толщиной 200-300 нанометров, в тысячу раз тоньше, чем человеческий волос. У этого газона есть замечательное свойство: если на него поместить каплю жидкости, то она не будет растекаться, а останется шарообразной формы. Этот шарик может катиться по поверхности в любом направлении, которое нам нужно, но как только мы подадим на определенные “травинки” электрическое напряжение, то шарообразная капля начнет “протекать” в пространство между травинками. На одном таком микро устройстве можно создать целую химическую лабораторию. Внизу, у основания газона, ученые наносят различные реагенты. Далее они с помощью электрического импульса заставляют каплю просачиваться в тех местах, где нанесены реагенты, после чего начинают считывать с помощью оптических приборов результаты реакции. Это может быть изменение цвета или свечение. Таким образом, покатав по наногазону каплю человеческой крови, можно сделать ее полный биохимический анализ.

2.2 Практическая часть

«Изучение и наблюдение природы породило науку».

(Марк Туллий Цицерон)

Физика по-прежнему смотрит на каплю с интересом и интригой. В процессе работы мы рассмотрим образование капли, научимся определять её малую массу и объём, время её падения. Узнаем, как ведёт себя капля различных веществ на твёрдых поверхностях, поместим каплю в состояние невесомости в Земных условиях.

Объект исследования: капли жидкости

Предмет исследования: поведение капель жидкости в различных условиях

Методы исследования: наблюдение, эксперимент, анализ, обобщение.

1.Изготовление прибора, для рассматривания капель жидкости.

Необходимо взять две бутылки (0,5л), затем первую бутылку нужно разрезать на две части (нам нужна часть с дном). Вторая бутылка нам необходима как емкость для хранения воды. У второй бутылки заменяем простую крышку на капельник от моющего средства (т. к. её форма предназначена для зарождения капли). После замены крышки необходимо во вторую бутылку налить воды. Следующее действие мы берем обрезанную бутылку и бутылку с жидкостью внутри и вторую бутылку вставляем в первую. Прибор для получения капель готов.

Для лучшего наблюдения капель можно использовать насыщенный водный раствор соли.

Опыт№1 Наблюдение за образованием капли: капля растет, образуется сужение – шейка и капля отрывается. Объяснение: вода как бы заключена в эластичный мешочек, и когда его прочность становится недостаточной для удержания большой массы воды, он разрывается. Эластичный мешочек – это поверхностный слой воды. Когда сила поверхностного натяжения становится меньше гравитационной силы, капля отрывается и падает.

(Приложение№2)

2)Опыт №2: « Определение массы капли воды и промежутка времени падения капли воды»

Цель работы: научиться измерять малые величины на примере определения массы и промежутка времени падения капли воды.

Приборы и материалы: Прибор для получения капель жидкости, сосуд известного объема (стакан с делениями, мерная посуда, банка или бутылка известного объема), вода, секундомер.

Ход работы:

1.Возьмите сосуд известного объема (стакан с делениями, мерную посуду, банку или бутылку известного объема). Узнать, какую массу воды вмещает этот сосуд в граммах. Масса воды в сосуде – m1.

2.Накапайте воду в сосуд до заполнения его объёма, считая капли. Число капель — n.

3.Измерьте время, потраченное на заполнение сосуда. Время заполнения сосуда – t2.

4. Рассчитайте массу m2 одной капли формуле m2 = m1/n в граммах.

5. Рассчитайте промежуток времени tо в секундах падения одной капли воды по формуле t2= t1/n

n m1, г m2,г – t1,с t2, с

m2 = m1/n

t2= t1/n

m2= 50/1000

t0 = 18000/1000

1000

50 г

0,05 г

18 000 с

18 с

Вывод:

Выполняя лабораторную работу, я научилась определять массу и промежуток падения капли. Для этого использовала формулы

m2 = m1/n – масса одной капли

t2= t1/n – время падения одной капли.

  1. Опыт№ 2 «Определение объёма одной капли воды»:

Оборудование: Прибор для получения капель жидкости, сосуд известного объема (стакан с делениями, мерная посуда, банка или бутылка известного объема), секундомер.

Ход работы:

  1. Прибор, из которого капает вода, мы сделали сами.

  2. Замерили время и отсчитали 1000 капель воды. Повторили измерение 3 раза.

  3. Определили с помощью мензурки объем 1000 капель воды.

  4. Поделив, объем 1000 капель на 1000 капель

49мл

49/1000= 0,049·10-7 м3

3 измерение

1000 капель воды

48 мл

48/1000=0,048·10-7 м3

В среднем объем одной капли воды равен:

(0,05·10-7 м3+ 0,049·10-7 м3+0,048·10-7 м3)/3=0,049·10-7 м3

Вывод:

Объем капли воды, рассчитанный экспериментально равен 0,049·10-7м3.

  1. Опыт №3 «Наблюдение явления смачивания и несмачивания»

1.Наблюдение явления смачивания

Если жидкость смачивает твердое тело, это значит, что молекулы жидкости притягиваются друг к другу слабее, чем к молекулам тела.

Оборудование:лист белой бумаги, небольшие пластины из стекла, железа, древесины и пластика, шприц без иглы, стакан с водой слегка подкрашенной марганцем, масло касторовое,спирт(96%)

Поочерёдно набираем жидкость и наносим капли на различные поверхности твёрдых тел. Проводим наблюдение и результаты заносим в таблицу.

Капля растекается

чуть-чуть медленнее, чем на бумаге

Капля растекается также как на бумаге

Капля растекается ещё быстрее

Вывод:

Явление смачивания зависит от плотности жидкости, чем выше плотность жидкости, тем хуже смачиваемость, например, плотность спирта равна 800 кг/м3 спирт более быстро начинает смачивать поверхность, чем вода. Плотность воды равна 1000кг/м3. Объяснение: у жидкости с малой плотностью, расстояние между молекулами больше, чем между молекулами жидкости с большей плотностью. Следовательно, молекулы притягиваются между собой меньше. Капля такой жидкости на поверхности тела растекается.

(приложение№3)

2.Наблюдение явления не смачивания

Когда наблюдается не смачиваемость, то это означает, что молекулы жидкости притягиваются сильнее друг к другу, чем к молекулам твердого тела.

Оборудование: белые листы бумаги, обработанные чёрным кремом для обуви, водоотталкивающей пропиткой, шприц, вода подкрашенная марганцем, масло, спирт.

Поочерёдно наносим каплю воды на поверхность листа бумаги, обработанной обувным кремом, пропиткой. Затем на эти листы бумаги наносим капли масла и спирта. Проводим наблюдение и результаты заносим в таблицу.

Лист бумаги, обработанный

пропиткой

Вода

1 г/см3

Капля растекается

Капля

имеет форму шара приплюснутого

снизу

Капля имеет почти правильную форму шара

Масло

0,93 г/см3

Капля растекается

Капля быстро растекается и имеет форму лепешки

Капля

имеет форму шара сильно приплюснутого

снизу

Спирт

0,80 г/см3

Капля растекается

Капля растекается ещё быстрее, чем капля масла

Капля сразу начинает растекаться

Вывод:

Явление не смачивания тоже зависит от плотности жидкости. На листе бумаги, обработанной пропиткой, получились самые оформленные кали воды. Объяснение: пропитка состоит из веществ, которые уменьшают силы притяжения между молекулами воды и листа бумаги. Следовательно, капля имеет почти сферическую форму. Абсолютной формы не получается из-за силы тяжести, которая действует на каплю.

(Приложение №4)

Опыт №4 « Опыт Плато»

Оборудование: стеклянные ёмкости с закрывающейся крышкой объёмом 100мл (2 шт.), спирт, кипячёная вода, касторовое масло, облепиховое масло, стеклянная трубка, электронные весы,мензурка.

1)Проверяем нахождения масла в спирте

Для того чтобы капли масла плавали внутри спиртового раствора необходимо достичь равенство плотностей раствора и капли масла. Масло возьмём облепиховое, оно хорошо окрашено и его плотность довольно большая 0,926 г/см3 (плотность указана на флаконе).

Рассчитаем количество воды, необходимой для спиртового раствора.

p= m/V -формула плотности

p= m1+m2/V,

m1-масса спирта — 50г

m2- неизвестная масса воды,

V=100см3

P=0,926г/см3 -пусть плотность спиртового раствора будет равна плотности облепихового масла

Составляем уравнение: 0,926 г/см3= 50г+m2/100см3

Находим: m2= 0,926*100-50,m2=42,6г — масса воды

Готовим водный раствор — 50г спирта, 42.6 г воды

Выливаем раствор в стеклянный сосуд.

Стеклянной трубкой набираем немного облепихового масла и вводим в сосуд.

Образуется одна большая капля, в виде шара и несколько малых.

(Приложение№5)

2)Проверяем нахождение спирта в масле

Поместим каплю спиртового раствора в сосуд заполненный касторовым маслом (плотность 0,970 г/см3 указана на флаконе)

Приготовим водный раствор спирта такой же плотности.

p= m1+m2/V р=0,970г/см3, m1=15г, масса спирта, V=30см3-объём всего раствора.

Составляем уравнение: 0,970г/см3=15г+m2/30см3,

m2=0.970*30-15

m2 = 14,1г

Готовим водный раствор спирта:15г спирта и 14,1г воды.

Набираем небольшое количество раствора стеклянной трубкой и вводим в сосуд с маслом. В результате образуется капля спирта в масле.

(приложение№ 6)

Вывод:

Опыт Плато прошёл успешно.

Для того чтобы капля одной жидкости, могла находиться в другой жидкости, необходимо, чтобы их плотности были почти равны. В этом случае сила Архимеда будет равна по модулю силе тяжести, а направлены они в противоположные стороны, следовательно, будут проявляться только силы поверхностного натяжения. В этом случае обнаруживается форма одной из жидкостей — форма шара.

III Этапы реализации проекта

  1. Перечень мероприятий

Провести факультатив по физике в 7 классе

  1. Сроки проведения мероприятий

Факультатив запланирован на 17 февраля

  1. Планируемые результаты:

  2. Лаборатория капля может широко применяться в 7- 10 классах, в скором времени будет использовано на факультативных занятиях в 7 Н классе и пополнит школьную лабораторию.

  3. Аннотация к оборудованию физической лаборатории:«Капля жидкости»

Данный комплекс состоит из:

  1. Прибор для изучения капель жидкости ( 2 шт.)

  2. Набор для наблюдения явления смачивания и не смачивания:

Шприцы 3 шт.

Железные пластины 4 шт.

Деревянные пластины 6 шт.

Пластиковые пластины 2шт.

Стеклянные пластины 2 шт.

Крем для обуви 1 шт.

Пропитка водоотталкивающая 1шт.

Пузырьки для масла, воды и спирта 3 шт.

Этиловый спирт 1шт.

Масло касторовое 1 шт.

  1. Наглядное пособие «Опыт Плато» (2 шт),

  2. 4)Электронное наглядное пособие «капля жидкости»

IV Заключение

В процессе выполнения работы я узнала, что:

В жидкости существует сила поверхностного натяжения, которая вызвана силами взаимного притяжения молекул, Сферическая форма капли, вызвана силой поверхностного натяжения. Проявления этой силы можно обнаружить, проводя опыт Плато. Оказывается у жидкости можно обнаружить форму, если капля масла будет находиться в водном растворе спирта.

Также, сила поверхностного натяжения проявляется через явление смачивания и не смачивания. Это явление играет огромное значение в жизни человека, применяется в технической и научной сферах деятельности.

Ещё я научилась определять массу, объём, время падения капли воды.

Эти опыты можно проводить на уроках в 7-х классах, определять размер малых тел.

Таким образом, оборудование, которое мы применяли можно использовать на уроках и дополнительных занятиях по физике, то есть получился обучающий комплект, который будет называться – Физическая лаборатория «Капля жидкости»

Состав лаборатории:

  1. Прибор для получения капель жидкости

  2. Набор для изучения явления смачивания и не смачивания

  3. Наглядное пособие «Опыт Плато»

  4. Разработки лабораторных работ:

« Определение массы капли воды и промежутка времени падения»

«Определение объёма одной капли воды»

  1. Электронное наглядное пособие: «Капля жидкости»

Библиографический список

  1. Интернет ресурсы:

Капля Элементарная физика (Электронный ресурс).

— Режим доступа:

./Капля _ Элементарная физика_files/uutils.fcg

Элективный курс физики «В мире капель». 9-й класс

(Электронный ресурс).

-Режим доступа:

Files/font-awesome.css

  1. Главы из книг:

Перышкин А. В. Физика. 7 класс.: М.: Дрофа, 2002. – 192с.: ил

Академия наук СССР Научно-популярная серия Я. Е. Гегузин «КАПЛЯ»

Приложение №1

Лабораторная работа№1:

Определение массы капли воды и промежутка времени падения капли воды.

  1. Цель работы – научиться измерять малые величины на примере определения массы и промежутка времени падения капли воды .

Прибор для получения капель жидкости, сосуд известного объема (стакан с делениями, мерная посуда, банка или бутылка известного объема), вода ,секундомер .

Ход работы:

1.Возьмите сосуд известного объема (стакан с делениями, мерную посуду, банку или бутылку известного объема). Узнать, какую массу воды вмещает этот сосуд в граммах. Масса воды в сосуде –m1.

2.Накапайте воду в сосуд до заполнения его объѐма, считая капли. Число капель — n.

3.Измерьте время, потраченное на заполнение сосуда. Время заполнения сосуда – t2.

4. Рассчитайте массу m2одной капли формуле m2 = m1/n в граммах.

5. Рассчитайте промежуток времени в секундах падения одной капли воды по формуле t2= t1/n

n m1, г m2,г – t1,с t2, с

Написать вывод самостоятельно.

2)Лабораторная работа № 2 «Определение объёма одной капли воды»:

Оборудование:

Прибор для получения капель жидкости, сосуд известного объема (стакан с делениями, мерная посуда, банка или бутылка известного объема), секундомер.

Ход работы:

  1. Прибор, из которого капает вода, сделать самим.

  2. Замерить время и отсчитали 100 капель воды. Повторить измерение

3 раза.

  1. Определить с помощью мензурки объем 100 капель воды.

  2. Поделить, объем 100 капель поделить на 100 капель

Написать вывод самостоятельно

Приложение№2

Прибор для получения капель жидкости

Образование капли воды

Приложение №3

Капли воды, масла и спирта на поверхности пластика, стекла, железа, дерева.

Приложение №4

Капли воды на поверхности листа бумаги, обработанного пропиткой

Капли воды на поверхности листа бумаги, обработанного обувным кремом

Приложение№5

Капли облепихового масла в водном растворе спирта

Приложение 6

Капли спиртового раствора в масле

Опыт Плато или естественная форма жидкости

Описание:

В подсолнечном масле спирт всплывает в виде шариков, а вода такими же шариками опускается на дно. Что мы и видим на опыте. Если в масле вода тонет, а спирт всплывает, то можно подобрать такую смесь из воды и спирта, которая в масле не тонет и не всплывает, а зависнет на одном месте. Плотность масла и капли спиртового раствора при этом будет одинаковой.

 

Введя эту смесь в стакан с маслом посредством шприца, мы увидим странную вещь: жидкость собирается в большую круглую каплю, которая не вплывает и не тонет, а висит неподвижно.

[Чтобы форма шара не казалась искаженной, нужно производить опыт в сосуде с плоскими стенками].

 

Опыт надо проделывать терпеливо и осторожно, иначе получится не одна большая капля, а несколько шариков поменьше. Но и в таком виде опыт достаточно интересен.

 

Впервые этот поучительный опыт произвел бельгийский физик Плато – изобретатель стробоскопа. Правда он делал все наоборот: не в масле плавала капля спиртового раствора, а в растворе спирта плавала капля масла.

 

 

Объяснение:

Мы привыкли думать, что жидкости не имеют никакой собственной формы. Это неверно. Естественная форма всякой жидкости – шар. Обычно сила тяжести мешает жидкости принимать эту форму, и жидкость либо растекается тонким слоем, если разлита без сосуда, либо же принимает форму сосуда, если налита в него. Находясь внутри другой жидкости такого же удельного веса, жидкость по закону Архимеда “теряет” свой вес: она словно ничего не весит, тяжесть на нее не действует – и тогда жидкость принимает свою естественную, шарообразную форму.

 

Форму шара жидкость принимает из-за притяжения молекул жидкости друг к другу. Любое тело стремиться к такому состоянию, при котором его энергия будет минимальной. Поэтому поднятые на высоту тела стремятся упасть вниз, а растянутая пружина – сжаться.

 

Для капли жидкости таким состоянием будет состояние, при котором все частицы как можно ближе расположены к центру этой капли (при этом площадь поверхности капли будет наименьшей). Стремясь притянуться как можно ближе к центру, молекулы жидкости образуют идеальный шар. Такую форму жидкости можно наблюдать только при отсутствии (или компенсации) сторонних сил.

 

Например, сила тяжести постоянно сплющивает мягкую каплю. Чем больше масса капли, тем больше на нее действует притяжение и тем больше сплющивание. Поэтому мы можем видеть шарообразными только очень маленькие капли, а большие капли или разлитая из кружки вода на столе уже станут плоскими.

 

При свободном падении (падающие капли дождя) сила притяжения уже не сжимает каплю (т.к. не к чему ее прижать) и вода должна падать идеальными шариками, но вспомните как изображается капля на всех рисунках? Острая с одной стороны и круглая с другой. А все благодаря сильному трению о воздух, который растягивает каплю при падении, придавая ей форму шарика с хвостом.

 

В отсутствие сильного трения о воздух капля будет шарообразной формы. Например на космической станции любая разлитая жидкость будет собираться в летающий шарик.

Почему Земля круглая? | Журнал «Лучик»

Допустим, ребёнок задаёт вам такой вопрос. Уверены, что сможете ответить?

В галактике Млечный путь, по оценкам астрономов, как минимум триллион планет. Условия на этих планетах (давление, температура, химический состав атмосферы, скорость ветра и так далее) могут быть самыми разными. Но при этом у абсолютно всех планет есть одна общая черта: они имеют форму шара. Но почему? Почему не бывает планет в форме куба? Или кольца?

Планеты Солнечной системы (в масштабе)

Планеты Солнечной системы (в масштабе)

Справедливости ради стоит сразу сказать: далеко не все планеты представляют собой совершенный, идеальный шар. Например, спутник Сатурна Пан имеет форму… правильного пельменя!

А сплюснутость Юпитера видна даже в школьный телескоп. Он сплюснут, потому что вращается очень быстро — сутки на Юпитере длятся всего 10 часов! Пять часов ночь и пять часов день…

Кстати, наша с вами Земля тоже не правильный шарик. На языке науки её форма называется «эллипсоид вращения», а ещё более точно – «геоид».

Впервые понятие геоида в науку ввёл ещё знаменитый немецкий математик Карл Фридрих Гаусс. Геоид тоже слегка сплюснутый (хотя и не так сильно, как Юпитер), а ещё как бы «примятый», со своего рода «волнами» на поверхности. Связано это с особенностями строения нашей планеты – её масса распределяется (как на поверхности, так и глубоко внутри) неравномерно, отсюда и отклонения от идеальной математически правильной формы. Для школьной географии такими отклонениями можно пренебречь – но вот, скажем, для точной работы GPS-навигатора они исключительно важны!

Однако в целом, если не углубляться в подробности, и Юпитер, и Земля – «круглые». Как и все остальные планеты во Вселенной. Почему? И ладно бы все объекты во Вселенной были бы круглые. Но это не так! Скажем, многие астероиды и ядра комет обладают совершенно неправильной формой – они напоминают не мячики, а причудливой формы булыжники…

Ядро кометы Чурюмова-Герасименко. Ну и где тут «универсальная» шарообразность?

Ядро кометы Чурюмова-Герасименко. Ну и где тут «универсальная» шарообразность?

Звёзды тоже могут быть неправильной формы: да, наше с вами Солнце – «шарик», а вот, скажем, звезда Шелиак (она же Бета Лиры) имеет крайне причудливый вид: вытянутый шар, от которого тянется «рукав», закрученный в спираль.

Звезда Шелиак (вид в телескоп и реконструкция)

Звезда Шелиак (вид в телескоп и реконструкция)

А звезда VFTS 352 из Большого Магелланова облака и вовсе выглядит как раскалённая «гантель».

Звезда VFTS 352 из Большого Магелланова Облака

Звезда VFTS 352 из Большого Магелланова Облака

А вот планеты – шарики. Все! Почему? Почему Земля круглая?

Напряжённое ожидание… Барабанная дробь… Внимание, правильный ответ: потому что наша планета – капля.

«Что?! – скажете вы, – какая такая капля? Во-первых, капля – она сверху остренькая. Как слеза. А во-вторых, капля бывает только у воды или другой жидкости. А Земля – она сделана из гранита и базальта. А они – твёрдые!».

Мда. А ведь так хотелось обойтись без длинных объяснений…

Начнём с «во-первых». Характерную вытянутую форму «слезы» капля воды приобретает, когда стекает по поверхности, или же только-только начинает падать – скажем, с листа дерева после дождя. Но вот во время свободного падения капли воды (или любой другой жидкости) имеют форму шарика, иногда слегка неправильного, сплюснутого… Совсем как планеты…

Капли дождя в полёте

Капли дождя в полёте

Но почему капля приобретает именно шарообразную форму?

Как известно, капля воды состоит из молекул. Движущихся крохотных частичек. Молекул в капле непередаваемо много – примерно 40 секстиллионов. Вот столько:

40 000 000 000 000 000 000 000

Эти молекулы связаны между собой особыми силами – силами молекулярного сцепления. На поверхности воды образуется как бы натянутая «плёнка» из сцепленных друг с другом молекул. А дальше происходит нечто необыкновенное. Каждая из молекул как бы «стремится» к тому, чтобы тратить на поддержание связей с другими молекулами как можно меньше сил. Само собой, молекулы не являются живыми – но в данном случае ведут себя совсем как живые. Это явление можно описать языком дифференциальных уравнений, то есть высшей математики. Но, подозреваю, что такое объяснение вам не очень «зайдёт». Попробуем объяснить нагляднее и понятнее.

Возьмём детей из одного школьного класса – допустим, 30 человек. Вы можете даже уговорить своих одноклассников на такой «эксперимент» на школьном дворе. Будет весело, обещаю. Пускай они все возьмутся за руки и встанут в хоровод – как на новогоднем празднике, «вокруг ёлочки». И начнут двигаться, желательно как можно быстрее. Главное – не расцеплять руки! Если мы посмотрим на этот хоровод сверху, то убедимся, что он образует почти идеальный круг.

Остановите хоровод и расставьте детей так, чтобы они образовали НЕ круг. Скажем, треугольник. Или квадрат. Или даже пятиконечную звезду. Руки при этом НЕ расцепляем! А теперь отдадим команду – снова начинаем движение! Быстрее, ребята, быстрее!

Сохранит ли детский хоровод форму треугольника? Или квадрата? Нет! Как только он придёт в движение, буквально через пару-тройку секунд снова станет «кругленьким», «без углов». Происходит это потому, что каждый ребёнок в цепочке стремится тратить при движении как можно меньше сил, найти максимально комфортное положение. Примерно то же самое происходит при взаимодействии молекул воды внутри капли – и, если на неё не действуют никакие посторонние силы, она обязательно примет шарообразную форму.

Теперь «во-вторых». Да, «снаружи» наша Земля твёрдая. Она из камней, скал и так далее. Но «твёрдая снаружи» вовсе не означает «твёрдая внутри»! Планета Земля начала формироваться больше 4 с половиной миллиардов лет назад. Крохотные частички пыли, из которых состояла окружающая совсем молодое Солнце туманность, слипались в комочки, комочки – в комки побольше, ещё больше, ещё… Образовывались неправильной формы «булыжники» – многие из них дожили до наших дней, это те самые астероиды и ядра комет. Но многие сталкивались друг с другом, «сцеплялись», образуя всё более и более крупные небесные тела… Будущая Земля (учёные говорят «Протоземля») медленно росла, «пухла» в самом прямом смысле этого слова!

Шли тысячи лет. Земля стала настолько большой, что верхние её слои стали сильно, очень сильно давить на находящиеся в глубине. Как при игре в «кучу малу» на перемене – пока играет только 3-4 ребёнка, всем весело и хорошо. А если вдруг в кучу малу собрался весь класс? Тогда тем, кто окажется в самом низу, на полу, придётся очень даже несладко, правда? Вот и Протоземля – давление в её центре поднималось всё выше. А когда поднимается давление – обязательно поднимается температура, это обыкновенная школьная физика. 100 градусов, 500, 1000… Входящие в состав «булыжников» материалы начинают плавиться. Сперва олово, цинк, затем алюминий, кремний… При температуре +1800 градусов начинает плавиться железо. Жидкая зона начинает расширяться – более лёгкие материалы (алюминий, кремний) стремятся подняться «наверх», а более тяжёлые (железо, никель) – опуститься «вниз», к центру. И в какой-то момент оказывается, что вся Протоземля превратилась в гигантскую «каплю» из расплавленных железа и никеля, покрытую тонкой «корочкой» из силикатов и других лёгких соединений! А капля у нас приобретает форму… ну вы поняли.

Протоземля (рисунок художника)

Протоземля (рисунок художника)

Само собой, на этом история возникновения Земли не заканчивается. Земля продолжала расти, она сталкивалась с другими небесными телами, иногда очень крупными… Давление на глубине стало настолько огромным, что в самом центре планеты образовалось твёрдое железное ядро. Раскалённое до температуры +6500 градусов, это жарче, чем поверхность Солнца! Но всё-таки твёрдое. Вокруг твёрдого ядра находится жидкое ядро из расплавленных железа и никеля. Именно благодаря такому сложно устроенному ядру, кстати, у нашей планеты возникло магнитное поле… Выше жидкого ядра располагается вязкая мантия, а на самой поверхности – тонкая твёрдая кора.

Все другие планеты формировались схожим образом. Какие-то из них оказались больше Земли (как Юпитер), какие-то – меньше (как Меркурий или Марс). Какие-то из них остались активными (как Земля и Венера), какие-то уже давно остыли, «умерли» (снова как Марс или Меркурий) Но все они так или иначе проходили через «капельную», «полужидкую» фазу развития – и стали круглыми «шариками».

Вопрос для самопроверки: почему мелкие астероиды и ядра комет сохранили древнюю «неправильную» форму?

Тот самый спутник Сатурна Пан

Тот самый спутник Сатурна Пан

(Ответ: потому что они не смогли набрать достаточно большую массу, «не доросли». Температура внутри у них просто не смогла подняться до такой степени, чтобы горные породы внутри начали плавиться. Вот и всё.)

А вот почему у спутника Сатурна «форма правильного пельменя» — об этом читайте дальше:

Космические объекты, в существование которых трудно поверить

Из чего состоит марсианский лес?

Каких звёзд не видели динозавры?

Как определять точное время с помощью Большой Медведицы?

Капли дождя имеют форму слез?

•  Школа водных наук ДОМАШНЯЯ СТРАНИЦА  •  Темы по основам водных ресурсов  •  

Капли дождя имеют форму слез?

Позвольте представиться: я Дриппи, (не)официальный талисман Школы водных наук Геологической службы США. Очевидно же, что я капля дождя, верно? В конце концов, все мы знаем, что капли дождя имеют форму, ну… как и я. В доказательство вы, наверное, видели меня по телевизору, в журналах и на представлениях художников.По правде говоря, я «Капающий», и на самом деле я больше похож на каплю, падающую из водопроводного крана, чем на каплю дождя. Обычная капля дождя на самом деле больше похожа на булочку для гамбургера!

Лучшее объяснение формы капель дождя можно найти на веб-странице Алистера Б. Фрейзера под названием Bad Rain . Мистер Фрейзер говорит:

«Художественное представление капли дождя в том виде, в каком она представлена ​​в популярной культуре, — это капля слезы. На самом деле, настоящие капли дождя мало похожи на эту популярную фантазию (за исключением случаев, когда они перестают быть каплями дождя, скажем, разбрызгиваясь по окну).»

«Практически все, от рекламодателей до иллюстраторов детских книг, изображают капли дождя в форме слезы».

«Маленькие капли дождя (радиус < 1 ​​миллиметра (мм)) имеют сферическую форму; более крупные принимают форму, больше похожую на форму булочки для гамбургера. парашют с трубкой воды вокруг основания --- и затем они распадаются на более мелкие капли".

«Эта замечательная эволюция является результатом перетягивания каната двух сил: поверхностного натяжения воды и давления воздуха, воздействующего на дно капли, когда она падает.Когда капля маленькая, поверхностное натяжение побеждает и притягивает каплю к сферической форме. С увеличением размера увеличивается скорость падения и увеличивается давление на дно, в результате чего капля дождя сплющивается и даже образует впадину. Наконец, когда радиус превышает 4 мм или около того, впадина увеличивается почти взрывообразно, образуя мешок с кольцевым кольцом воды, а затем распадается на более мелкие капли».

 

►►  Узнайте, почему капель дождя разного размера

 

Источники и дополнительная информация

  • Плохой дождь, Алистер Б.Фрейзер, профессор метеорологии, Университет штата Пенсильвания,
  • .
  • Дождь: водный ресурс, Публикация общего интереса Геологической службы США

Форма капли дождя

Высоко в атмосфере вода скапливается на частицах пыли и дыма в облаках. Капли дождя начинают формироваться примерно в сферическую структуру из-за поверхностного натяжения воды. Это поверхностное натяжение является «кожей» водоема, которая заставляет молекулы слипаться. Причиной являются слабые водородные связи, возникающие между молекулами воды.У более мелких капель дождя поверхностное натяжение сильнее, чем у более крупных капель. Причина в обтекании капли воздухом.

Когда капля дождя падает, она теряет округлую форму. Капля дождя становится больше похожей на верхнюю половину булочки для гамбургера. Сплющенные снизу и с изогнутым куполом сверху, капли дождя имеют совсем другую форму, но не классическую слезоточивую форму. Причина в их скорости падения через атмосферу.

Воздушный поток в нижней части капли воды больше, чем воздушный поток в верхней части.Наверху небольшие нарушения циркуляции воздуха создают меньшее давление воздуха. Поверхностное натяжение в верхней части позволяет дождевой капле оставаться более сферической, а нижняя часть становится более плоской.

Даже когда капля дождя падает, она часто сталкивается с другими каплями дождя и увеличивается в размере. Как только размер дождевой капли становится слишком большим, она в конечном итоге распадается в атмосфере на более мелкие капли. На этот раз поверхностное натяжение падает, и большая капля дождя перестает существовать. Вместо этого он разрывается, когда вырастает примерно до 4 миллиметров и более.

Научная формула

Наклон βe f f  , при котором в среднем сохраняется то же соотношение между Kdp /Nw и Do. Горгуччи и др. (2001a,b) разработали алгоритмы для получения интенсивности дождя (R), а также Do, Nw и m, используя βe f f   в сочетании с парой измерений (Zh, Zdr).


Равновесные формы капель для диаметров капель 1-6 мм.

Таким образом, Zdr является прямой мерой медианного диаметра, взвешенного по массе. Функциональная взаимосвязь между Zdr и Do вытекает из лежащей в основе микрофизической взаимосвязи между средним отношением осей дождевых капель и их размером.Это соотношение размера формы потенциально может быть нарушено при наличии колебаний дождевых капель. Грогуччи и др. (2002) разработали метод, который отслеживает самосогласование между Zh, Zdr и определенной дифференциальной фазой Kdp, чтобы учесть возмущение в колебаниях при извлечении Do из измерений радаров с двойной поляризацией .

После извлечения Do можно получить другие параметры DSD, такие как No нормализованной формы гамма-распределения (Gorgucci et al., 2002). Статистика параметра Do, Nw важна при разработке алгоритмов.

 

Какой формы капля дождя? » Научная азбука

Общеизвестно, что падающая капля дождя имеет форму, напоминающую слезу. Попросите группу случайных людей нарисовать дождевую каплю, падающую с облаков. Около 99% из них нарисовали бы это как дождь слез, выходящий из облаков. Ну в данном случае народ прав на все 100%. Или, по крайней мере, они так думают.Прогнозы погоды по телевидению изображают капли дождя в виде слезинок, что приводит к тому, что обычных людей случайно учат, что капли дождя имеют такую ​​форму. Даже учителя (в том числе профессора!) активно увековечивают этот городской миф. Значки погоды, используемые в средствах массовой информации, иллюстрируют это широко распространенное заблуждение, которое становится очевидным, если вы выполните простой поиск в Google.

Многие источники не могут ошибаться, верно? Я имею в виду, что даже Google в этом участвует!


Рекомендуемое видео для вас:


Правда

Метеорологи давно знают, что настоящая капля дождя не похожа на слезу.Результаты, полученные при фотографировании маленькой капли (менее миллиметра в диаметре) с помощью высокоскоростной фотографии, показывают, что капли дождя представляют собой почти идеальные сферы. Если вы увеличите его примерно в 100 раз, увеличенная версия будет напоминать булочку для гамбургера. Эти результаты прямо противоречат давнему распространенному мнению.

Теперь вам может быть интересно, почему капля сферическая. Ответ на этот вопрос заключается в простом явлении, известном как поверхностное натяжение , силе притяжения, действующей на поверхностные молекулы жидкости со стороны нижних молекул, которая стремится втянуть поверхностные молекулы в объем жидкости и заставляет жидкость принимает форму с наименьшей площадью поверхности.В случае с каплями дождя наименьшая площадь, которую можно достичь при падении, равна площади сферы. Изолированная капля, не деформированная внешними силами, под действием своего поверхностного натяжения принимает сферическую форму.

Маленькие капли имеют сферическую форму, но по мере их увеличения они приобретают форму булочки для гамбургера. (Источник изображения: en.wikipedia.org)

Микрофотографии частиц облаков и тумана показывают, что эти капли неотличимы от идеальных сфер.

Микрофотография капли дождя.

Когда капли падают, они ударяются о близлежащие капли и объединяются с ними, увеличивая их. Причудливая форма более крупных капель полностью обусловлена ​​внешними силами, действующими на них, а именно аэродинамическими и гравитационными. Размер капель увеличивается по мере их приближения к поверхности Земли. Больший размер также приводит к более высокой скорости. Большие капли, яростно падающие вниз, падают в воздухе так быстро, что создают вокруг себя перепады давления, деформирующие форму.Это приводит к тому, что часть у основания капли создает избыточное давление и, следовательно, меньшее давление по бокам.

Эта разница давлений имеет тенденцию сплющивать нижнюю часть капли, т.е. отталкивать молекулы воды от ее вершины и центра в стороны, тем самым сплющивая каплю и увеличивая ее горизонтальный диаметр.

Различные силы, действующие на каплю. Зеленая часть – это область низкого давления. Красные линии влияют на форму капли.

Еще более интригующим является то, что полученная измененная поверхность кривизны капли восстанавливает в ней равновесное давление.Это доказывает, что лучшие образцы науки находятся в природе.

Вышеупомянутые регулировки компенсируют только перепады давления, вызванные внешним давлением и аэродинамическими силами. Однако есть еще одна сила, которую необходимо преодолеть, чтобы достичь полного равновесия. Очевидно, мы говорим о гравитационной силе!

Если капля дождя становится слишком большой, она разделяется на две части и снова принимает свою первоначальную сферическую форму. Это условие выполняется, когда капля достигает предельной скорости (скорости, при которой капля падает без какого-либо дальнейшего ускорения) и когда внутреннее давление неравномерно.Этот градиент давления обычно невелик, так как конечная скорость достигается быстро.

Чем больше капля дождя, тем тяжелее она становится и в какой-то момент разделяется на две капли. (Источник изображения: pmm.nasa.gov)

С технической точки зрения, сочетание гидростатических и аэродинамических принципов должно привести к более плоскому верху и более изогнутому низу. Однако в действительности все с точностью до наоборот.

Это удивительное открытие связано с другим явлением, известным как вязкость (сопротивление течению любой жидкости).До сих пор мы предполагали, что капли падают через совершенно невязкую жидкость. Однако воздух имеет некоторую вязкость, и ее достаточно, чтобы влиять на форму капель. При движении вокруг большой капли дождя воздух ведет себя так же, как крыло самолета. Слой воздуха, окружающий каплю, образует нестационарную область на верхней поверхности. В этой области давление воздуха значительно ниже, чем у основания перепада. Это приводит к большей кривизне на верхней поверхности, чем на основании.

Ого, сколько физики, но мы справились! Окончательно развенчан распространенный миф о каплевидной форме капель дождя. Несмотря на то, что мы знаем правду, художники и иллюстраторы будут продолжать рисовать капли дождя, как они хотят, слезы и все такое!

Посмотрите это интересное видео НАСА на эту тему:

Рекомендуемое чтение

Почему капли дождя сферические по физике класса 11? – СидмартинБио

Почему капли дождя имеют сферическую форму по физике 11 класса?

Подсказка: сферическая структура капель дождя обусловлена ​​поверхностным натяжением воды.Поверхностное натяжение похоже на кожу водоема, которая заставляет молекулы воды слипаться. Сферическая форма имеет наименьшую возможную площадь поверхности, благодаря которой может противостоять любой из внешних сил в атмосфере.

Почему свободно падающая капля жидкости имеет сферическую форму?

Падающая капля жидкости всегда имеет сферическую форму из-за поверхностного натяжения. Внутренние силы, действующие на поверхностные молекулы капли жидкости, стремятся сделать отношение поверхности к объему как можно меньшим.

Почему капли жидкости имеют сферическую форму Quora?

Капли жидкости имеют сферическую форму, потому что жидкости имеют тенденцию иметь минимальную площадь поверхности из-за поверхностного натяжения, и из всех возможных форм сфера имеет минимальную площадь поверхности.

Что такое сферическая форма?

Знаете ли вы? Что-то сферическое подобно сфере, будучи круглым или более или менее круглым в трех измерениях. Сфероид имеет примерно сферическую форму; так, например, астероид часто имеет сфероидальную форму — довольно круглую, но бугристую.

Что такое единица поверхностного натяжения в системе СИ?

Единицей СИ для Поверхностного натяжения является Ньютон на метр или Н/м.

Почему капли ртути имеют сферическую форму?

За счет поверхностного натяжения ртуть стремится приобрести минимальную площадь поверхности, минимальную для сферы. Для маленьких капель гравитационный эффект невелик, и капли ртути имеют почти сферическую форму. По мере увеличения размера капли увеличивается сила тяжести, действующая на каплю, которая пытается деформировать ее форму.

Что такое сферическая форма?

Что-то сферическое похоже на шар, будучи круглым или более или менее круглым в трех измерениях.Например, яблоки и апельсины имеют сферическую форму, хотя они никогда не бывают идеально круглыми. Сфероид имеет примерно сферическую форму; так, например, астероид часто имеет сфероидальную форму — довольно круглую, но бугристую.

Почему маленькие капли жидкости имеют сферическую форму, а большие капли плоские?

Для маленьких капель гравитационный эффект мал, и капли ртути имеют почти сферическую форму. По мере увеличения размера капли увеличивается сила тяжести, действующая на каплю, которая пытается деформировать ее форму. Следовательно, большие капли плоские.

Почему капли дождя имеют сферическую форму на поверхности?

На поверхности нет силы, вытягивающей их, потому что там нет молекул воды. Но есть тяга обратно вниз к жидкой воде. Если вы подтянете точку воды и отпустите ее, она снова вырастет из-за взаимного притяжения. Конечно, этот эффект также называется поверхностным натяжением.

Почему капли воды имеют сферическую форму?

Почему капли воды имеют сферическую форму? Поверхностное натяжение определяет форму капель жидкости.Хотя капли воды легко деформируются, они стремятся принять сферическую форму за счет сил сцепления поверхностного слоя. В отсутствие других сил, в том числе силы тяжести, капли практически всех жидкостей были бы приблизительно сферическими.

Почему молекулы воды слипаются в дождевой капле?

Это поверхностное натяжение является «кожей» водоема, которая заставляет молекулы слипаться. Причиной являются слабые водородные связи, возникающие между молекулами воды. У более мелких капель дождя поверхностное натяжение сильнее, чем у более крупных капель.Причина в обтекании капли воздухом. Когда капля дождя падает, она теряет свою округлую форму.

Почему капля дождя торчит в воздухе?

Притяжение сильнее, чтобы вернуть его обратно к круглой форме, чем оставить его торчащим вверх. Это все при отсутствии других сил. Как только капля дождя начинает падать по воздуху, воздух прикладывает силы. Это искажает форму. Для очень маленьких капель очень мало искажений, и они остаются в основном сферическими.

Какой формы капля дождя? – СидмартинБио

Какой формы капля дождя?

Высоко в атмосфере капли дождя начинаются примерно сферически из-за поверхностного натяжения воды. Это поверхностное натяжение является «кожей» водоема, которая связывает молекулы воды. Когда капли дождя падают, они сталкиваются с другими каплями дождя и теряют свою округлую форму.

Всегда ли капли дождя имеют форму слезы?

Когда капля дождя падает, она теряет округлую форму.Капля дождя становится больше похожей на верхнюю половину булочки для гамбургера. Сплющенные снизу и с изогнутым куполом сверху, капли дождя имеют совсем другую форму, но не классическую слезоточивую форму. Причина в их скорости падения через атмосферу.

Капли дождя плоские?

Вопреки распространенному мнению, капли дождя не имеют форму слезы, а на самом деле имеют форму верхней части булочки для гамбургера, круглую сверху и плоскую снизу.

Что определяет форму капли дождя?

Формы капель дождя в зависимости от их размера.Классическая форма, связанная с каплей (с заостренным концом в верхней части), возникла в результате наблюдения за каплей, прилипшей к поверхности. Форма капли, падающей через газ, фактически более или менее сферическая для капель диаметром менее 2 мм. [9]

Почему капли дождя имеют сферическую форму?

почему капли дождя имеют сферическую форму. Форма капли дождя ограничена поверхностным натяжением, которое пытается придать ей форму, при которой площадь поверхности минимальна.Для данного объема сферическая форма имеет минимальную площадь поверхности. Именно поэтому капли дождя приобретают сферическую форму.

Почему капли дождя имеют форму слезы?

Сплюснутые снизу и изогнутые сверху куполообразные капли дождя не имеют классической формы слезы. Причина в их скорости падения через атмосферу. Воздушный поток на дне капли воды больше, чем воздушный поток наверху. Наверху небольшие нарушения циркуляции воздуха создают меньшее давление воздуха.

Почему капли дождя имеют сферическую форму?

В. Почему капли дождя имеют сферическую форму? Ответ Капли дождя принимают сферическую форму из-за поверхностного натяжения воды, которое возникает из-за тенденции молекул воды слипаться. Сферическая форма имеет наименьшую возможную площадь поверхности, благодаря которой она может противостоять любой внешней силе в атмосфере.

Почему планеты, солнце и капли дождя круглые?

Земля и другие твердые планеты были жидкими, когда формировались.Поверхностное натяжение и гравитация заставляют жидкости, включая планеты, звезды и капли дождя, сжиматься в круглую сферу.

Чтобы понять, почему Земля и другие планеты имеют круглую сферическую форму, подумайте о каплях дождя. Увидеть падающие капли дождя сложно, однако маленькие капли дождя имеют сферическую форму.

Почему капли дождя круглые?

Распространенное представление о каплевидной форме капель дождя неверно. Маленькие капли дождя имеют сферическую форму. Большие капли дождя искажаются давлением воздуха при падении.В космическом пространстве все капли воды были бы сферическими.

Капли жидкости, если на них не действуют другие значительные силы, приобретут сферическую форму. Жидкости будут круглыми сферами, независимо от того, будут ли они размером с капли дождя, планеты или звезды. Земля и другие твердые планеты имеют сферическую форму, потому что когда-то они были жидкостями. Ученые называют жидкости и газы флюидами. Звезды и большие газовые планеты-гиганты в основном имеют сферическую форму, потому что газ течет легко, как жидкость, и действуют те же силы.

Почему жидкости имеют сферическую форму

Если на них не действуют никакие другие значительные силы, жидкие капли становятся сферическими. Молекулы в капле жидкости, будь она размером с каплю дождя или планету, притягиваются друг к другу. В зависимости от масштаба и массы жидкости притяжение возникает в результате сочетания электромагнитных и гравитационных сил.

Атомы и молекулы вблизи центра жидкого шарика испытывают силы от других молекул, тянущие во всех направлениях, поэтому эти силы компенсируются.Они не двигаются. Атомы и молекулы вблизи поверхности притягиваются к центру, потому что снаружи нет молекул, которые могли бы вытянуть их наружу. Однако силы притягивают молекулы вблизи поверхности друг к другу. Это тот же эффект, как если бы поверхность капли жидкости была резиновым листом или воздушным шаром. Ученые называют эти силы, действующие между молекулами на поверхности жидкости поверхностным натяжением.

Поверхностное натяжение капли жидкости притягивает жидкость к форме, имеющей наименьшую площадь поверхности.Эта форма — сфера. Таким образом, поверхностное натяжение заставляет капли жидкости принимать сферическую форму.

Сферическая форма бывает в любом масштабе. Это также происходит в жидкостях или газах. Итак, капли дождя, жидкие или газообразные планеты, Солнце и звезды — это всеохватывающие сферы. Не все они идеальные сферы, потому что они вращаются и выпячиваются на экваторе. Работают другие силы.

Земля и твердые планеты когда-то были жидкими

Поверхностное натяжение притягивает жидкости и газы к сферической форме, но не твердые тела.Тот факт, что Земля, Луна, Меркурий, Венера, Марс и более крупные спутники Юпитера или Сатурна имеют сферическую форму, говорит астрономам, что когда-то они были жидкими. Все эти миры теперь твердые, но были жидкими, когда только формировались. Меньшие спутники Юпитера или Сатурна и астероиды не имеют сферической формы, потому что они никогда не были жидкими.

Планеты образовались из оставшегося материала при формировании Солнца. В процессе, называемом аккрецией, маленькие кусочки каменистого и металлического материала сталкивались и слипались, пока не вырастали до размеров планет.Эти повторяющиеся столкновения высвободили достаточно тепловой энергии, чтобы расплавить металлические и каменные материалы. Таким образом, Земля и другие твердые планеты были жидкими, когда они только сформировались. Они затвердевали по мере постепенного охлаждения.

Астероиды и маленькие луны никогда не нагревались настолько, чтобы стать жидкими, поэтому они не принимали круглые сферические формы.

Одни и те же принципы физики объясняют, почему жидкости имеют сферическую форму в масштабе от капель дождя до планет и звезд. Элегантность и красота физики заключается в использовании одних и тех же физических принципов для объяснения множества явлений, которые кажутся несвязанными.

Дополнительное чтение

Уокер, Дж. С., Физика , Прентис-Холл, 2002.

Почему капли дождя сферические по физике класса 11? – Restaurantnorman.com

Почему капли дождя имеют сферическую форму по физике 11 класса?

Подсказка: сферическая структура капель дождя обусловлена ​​поверхностным натяжением воды. Поверхностное натяжение похоже на кожу водоема, которая заставляет молекулы воды слипаться. Сферическая форма имеет наименьшую возможную площадь поверхности, благодаря которой может противостоять любой из внешних сил в атмосфере.

Какой формы падающая капля дождя?

Математически падающие капли дождя можно описать как сферы для крошечных капель; но для более крупных капель силы тяжести, поверхностного натяжения и аэродинамического сопротивления вызывают уплощение основания и выпуклую форму на вершине, которые в разной степени сплющены и вытянуты вдоль вертикальной оси, но не настолько …

Как называется форма капли?

Микрокапли — это капли с радиусом меньше длины капилляра, где форма капли определяется исключительно поверхностным натяжением, и они образуют сферическую форму шапочки.Если радиус капли больше, чем длина капилляра, они известны как макрокапли, и силы гравитации будут преобладать.

Как выглядят капли воды?

Итак, некоторые капли имеют сферическую форму, а другие нет. Капля, имеющая несферическую форму, контрастирует с тем, что мы изучали в школе физики: капли принимают сферическую форму из-за силы поверхностного натяжения, которая пытается минимизировать площадь поверхности капли для данного объема.

Является ли аэродинамическая сила?

Аэродинамическая сила — это сила, действующая на тело со стороны воздуха (или другого газа), в которую погружено тело, и обусловленная относительным движением между телом и газом.Есть две причины аэродинамической силы: сила сдвига из-за вязкости газа, также известная как поверхностное трение.

Какая форма ракеты наиболее аэродинамична?

Если скорость ракеты меньше скорости звука (1200 км/ч в воздухе на уровне моря), наилучшей формой носового обтекателя будет закругленная кривая. На сверхзвуковых скоростях (выше скорости звука) наилучшей формой является более узкая и острая точка.

Для чего нужны плавники?

Плавники

обычно функционируют как крылья, которые создают подъемную силу или тягу, или обеспечивают возможность управлять или стабилизировать движение при движении в воде, воздухе или других жидкостях.Ребра также используются для увеличения площади поверхности в целях теплопередачи или просто в качестве украшения.

Каков наилучший размер и форма плавников Bottle Rocket?

Результаты моего эксперимента показывают, что эллиптическая конструкция плавника является наилучшей, с максимальным апогеем 961 фут и средним апогеем 949 футов. Прямоугольная конструкция оперения заняла второе место с максимальным апогеем 878 футов и средним апогеем 838 футов.

Как носовой обтекатель помогает Rocket?

Аэродинамическая форма носового обтекателя предотвращает замедление ракеты воздухом.Плавники помогают ракете лететь прямо. Топливо и окислитель сгорают вместе, чтобы запустить ракету от земли.

Какой смысл в носовом обтекателе?

Носовой обтекатель представляет собой переднюю часть ракеты, управляемой ракеты или самолета конической формы, предназначенную для регулирования поведения встречного воздушного потока и минимизации аэродинамического сопротивления.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

2022 © Все права защищены.