Дано: диаметр отверстия d = 1 мм (0.001 м).
Найти: максимальную высоту уровня воды h, при которой она не выливается.
Решение с расчетом:
Максимальная высота уровня воды определяется равновесием сил атмосферного давления и силы, вызванной поверхностным натяжением жидкости.
Сила, вызванная поверхностным натяжением на круглое отверстие: F = γπ(d/2)^2.
Сила, действующая на столб воды высотой h: F_в = ρghS, где S - площадь основания столба воды.
При условии равновесия сил: F = F_в.
Таким образом, γπ(d/2)^2 = ρghS.
Площадь основания столба воды S = π(d/2)^2.
Подставляем значение S в уравнение и находим максимальную высоту уровня воды h: h = 2γ/ρg.
Подставляем известные значения и рассчитываем:
h = 2γ/(1000 × 9.8) = 2γ/980.
Ответ: максимальная высота уровня воды, при которой она не выливается, равна 2γ/980, где γ - коэффициент поверхностного натяжения воды.