В эксперименте с поверхностным натяжением обсуждаются сила отрыва/поверхностное натяжение жидкостей, а также сила плавучести и свободная поверхностная энергия.

 

Для этого определяется сила, действующая на алюминиевое кольцо с режущей кромкой при равномерном движении кольца в жидкости и при вытягивании кольца из жидкости.

 

Положение кольца и сила, действующая на кольцо, измеряются одновременно. Это реализуется с помощью системы позиционирования с дистанционным управлением PS400 (арт. 1023414) и датчика силы (арт. 1021676). Цифровые данные автоматически обрабатываются и визуализируются в программном обеспечении Coach7, так что изменения силы графически отображаются при извлечении кольца из жидкости.

 

Расстояния между различными «площадками силы» затем можно использовать для определения силы отрыва/поверхностного натяжения и силы плавучести.

Преимущества использования дистанционно управляемой системы позиционирования PS400 (арт. 1023414):

В системе позиционирования кольцо вытягивается с медленной и постоянной скоростью, что необходимо для определения силы отрыва. Кроме того, он обеспечивает воспроизводимость измерений.

 

Преимущества компьютерного эксперимента:

Помимо преимущества мгновенной визуализации измерения, измерение также очень быстрое (< 1 мин). Таким образом, изменение условий испытаний (например, различные жидкости или добавки к жидкостям) реализуется легко и быстро.

 

Используемые жидкости:

Опыт можно очень легко провести с водой в качестве жидкой среды. Однако можно также добавлять в воду добавки (например, средство для мытья посуды), чтобы проанализировать влияние на поверхностное натяжение. Также возможно использование жидкостей с большей или меньшей вязкостью, чем у воды. 

Примечание:

В качестве альтернативы положение каретки системы позиционирования можно считать с помощью выходного напряжения V_Out. Таким образом, системы мониторинга или программное обеспечение других поставщиков могут получать информацию о местоположении с помощью подходящего датчика напряжения.

 

Ссылка на описание эксперимента (видео):