Yüzey Gerilimi Kuvveti Hesaplayıcı
Kuvveti bulmak için yüzey gerilimi ve ıslanan uzunluğu girin.
Sonuç
Nasıl hesaplanır?
Sıvının yüzey gerilimini γ mN/m cinsinden, telin ıslanan uzunluğunu L milimetre cinsinden girin. Araç ikisini de SI birimine çevirir ve şu bağıntıyı uygular:
F = 2 × γ × L
Burada γ N/m (mN/m ÷ 1000), L m (mm ÷ 1000) olduğundan F newton çıkar. 2 çarpanı, sıvı filmin ön ve arka olmak üzere iki yüzeyi bulunmasından gelir; ikisi de tele çeker. Kuvvet ayrıca milinewton (N × 1000) olarak gösterilir ve bir not, etkin uzunluk 2L değerini milimetre cinsinden tekrarlar. İki girdi de sıfırdan büyük olmalıdır, yoksa sonuç görünmez. Sonuç yalnızca film yüzeylerinin kuvvetidir; telin ağırlığını, kaldırma kuvvetini ve sıcaklığın γ üzerindeki etkisini içermez.
Örnek hesaplama
50 mm uzunluğundaki bir tel, γ değeri 72 mN/m alınan bir sıvı filme karşı çekiliyor (bu, oda sıcaklığındaki saf su için genelde verilen değere yakındır).
- γ = 72 ÷ 1000 = 0,072 N/m.
- L = 50 ÷ 1000 = 0,05 m.
- F = 2 × 0,072 × 0,05 = 0,0072 N.
Araç 0,007200 N, yani 7,2000 mN gösterir. Film iki yüzüyle tele etki ettiği için not etkin uzunluğu 2L = 100,00 mm olarak bildirir.
Sık yapılan hatalar
- γ değerini mN/m yerine N/m girmek. Yaklaşık 0,072 N/m olan su için 72 yazılmalıdır; 0,072 girerseniz kuvvet bin kat küçük çıkar.
- Uzunluğu santimetre ya da metre girmek. Alan milimetre bekler, yani 5 cm için 50 yazmalısınız.
- Filmin iki yüzeyi olduğunu unutmak. İnce film için F = γ × L kullanmak gerçek kuvveti yarıya indirir; araç bu yüzden 2 çarpanını içerir.
- Formülü tek serbest yüzeye uygulamak, örneğin sıvı banyosunun üstünde duran bir tele. Yalnızca bir yüzey etkiliyorsa kuvvet γ × L olur, iki katı değil.
- Her sıvı ve sıcaklık için aynı γ değerini kullanmak. Yüzey gerilimi sıvıya ve sıcaklığa göre değişir; sabunlu çözeltilerin değeri saf sudan çok daha düşüktür.
Bu hesaplama hakkında
Yüzey gerilimi, ara yüzeydeki moleküller arasındaki kohezyon kuvvetlerinden kaynaklanan, bir sıvının yüzeyinin gerilmiş esnek bir zar gibi davranma eğilimidir. Klasik tel çerçeve deneyinde olduğu gibi bir tel veya halka bir sıvı filminden çekilip çıkarıldığında, filmin iki yüzeyi (ön ve arka) olduğundan gereken kuvvet F = 2·γ·L olur; burada γ sıvının yüzey gerilimi katsayısı, L ise temas uzunluğudur. Bu hesaplayıcı, bu ilişkiyi katsayı ve ıslanan uzunluktan doğrudan çözer.
Bu formül, temel akışkanlar mekaniği ve fizik laboratuvarı derslerinin vazgeçilmez bir parçasıdır; öğrenciler bu denklemi doğrudan uygulayan bir Wilhelmy plakası veya du Noüy halkası düzeneğiyle yüzey gerilimini ölçer. Sınıfın dışında aynı fizik, dar borularda kılcal yükselmeyi, damla ve kabarcıkların şeklini ve malzeme bilimcilerin bir sıvının bir yüzeyde nasıl yayıldığını veya damlacıklandığını kontrol etmek için yüzey gerilimini ayarladığı mürekkep püskürtmeli baskı, kaplama ve deterjan formülasyonu gibi endüstriyel süreçleri yönetir.
Bu faydalı oldu mu?
En fazla 3 tepki seçebilirsiniz.
Popüler hesaplayıcılar
Kredi Hesaplama
Aylık taksit, toplam faiz ve ödeme planını hesaplayın.
Yüzde Hesaplama
Yüzde değişim, indirim ve oran hesaplamaları.
İndirim Hesaplama
İndirimli fiyatı, kazancı ve indirim tutarını hesaplayın.
Vücut Kitle Endeksi (BMI)
Boy ve kiloya göre vücut kitle endeksini hesaplayın.
Yaş Hesaplama
Doğum tarihinden bugüne tam yıl, ay ve gün cinsinden yaşınızı hesaplayın.
Bileşik Faiz Hesaplama
Ana para, faiz oranı ve süreye göre bileşik faizle nihai tutarı hesaplayın.
Tüm Hesaplayıcılar
Hesaplayıcı bulunamadı
Yorumlar (0)