Предыдущая страница реферата | 1  2  3 | Следующая страница реферата

В наших условиях, при характерных величинах м, , 0.072н/м, напряженность внешнего электрического поля должна быть больше 2.6 107 В/м, что превышает максимальную напряженность поля ,возможного в атмосфере . Поэтому поле, равное

3.5 105 В/м, способно разорвать каплю с радиусом, большим чем 7 см.

Теперь перейдем к рассмотрению сил взаимодействия между двумя каплями. Для этого представим себе каплю как два точечных заряда, расположенных на расстоянии 2r друг от друга , и найдем напряженность электрического поля, создаваемого этой каплей в точке А, расположенной на расстоянии R от центра капли. По закону Кулона:

,

где Е - напряженность поля точечного заряда, Q - заряд, R - расстояние от заряда до точки, в которой мы хотим найти напряженность.

Чтобы найти напряженность поля капли, нужно рассчитать напряженность поля, создаваемого каждым из зарядов, а потом, по принципу суперпозиции полей, сложить их, в результате получим:

 (4)

Подставляя формулу (1) в формулу (4) получаем:

 (5)

Теперь представим, что в точке A находится такая же капля, и найдем силу, с какой поле, создаваемое нашей каплей, действует на эту каплю. Поскольку вторая капля - это тоже диполь с диаметром 2r и с зарядами +Q и -Q , то сила, действующая на вторую каплю, как видно из формулы (5) будет равна:

 (6),

где R - расстояние между центрами капель.

Определим режим движения капель. Для этого надо посчитать число Рейнольдса. Как известно: , где

D - характерный размер, v - скорость тела,  - коэффициент кинематической вязкости среды.

Найдем число Рейнольдса для движения капли в воздухе:

.

При таком числе Рейнольндса во время движения на каплю действует сила сопротивления воздуха, которая вычисляется по формуле Стокса:

 (7),

где  - динамическая вязкость среды .

Из формулы (6) видно , что сила притяжения капли обратно пропорциональна четвертой степени расстояния между каплями. Поэтому скорость капли так же возрастает по мере приближения к другой капле, и поэтому можно оценить скорость снизу, приравняв силу (6) к силе сопротивления (7):

 (8)

Поэтому время сближения двух капель будет примерно равно:

 (9)

Попробуем сделать оценку для времени сближения капель. При характерных величинах:

, , , .

Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: реферат биография, культурология.



Предыдущая страница реферата | 1  2  3 | Следующая страница реферата

Поделитесь этой записью или добавьте в закладки