Question

मिलिकन तेल की बूँद प्रयोग में, 2.0 x 10^-5 m त्रिज्या तथा 1.2 × 10³ kg m^-3 घनत्व की किसी बूँद की सीमांत चाल क्या है? प्रयोग के ताप पर वायु की श्यानता 1.8 × 10^-5 Pa s लीजिए। इस चाल पर बूँद पर श्यान बल कितना है? (वायु के कारण बूँद पर उत्प्लावन बल की उपेक्षा कीजिए।)

Answer 1

टर्मिनल गति = 5.8 cm/s;

दी गई अपरिवर्तित बूँद का विस्कोस बल = 3.9 × 10^-10 N

त्रिज्या, r = 2.0 × 10^-6 m

अपरिवर्तित बूँद का घनत्व, ρ = 1.2 × 10 kg m^-3

वायु की चिपचिपाहट, η = 1.8 × 10^-5 Pa.s

तथा g = 9.8 m/s²

∴ `upsilon_"r" = (2 xx (1.2 xx 10^3)  "kg" "m"^-3 xx (2.0 xx 10^-5  "m")^2(9.8  "m"//"s"^2))/(9 xx 1.8 xx 10^-5  "N"  "m"^-2  "s")`

= 5.81 × 10^-2 m s^-1

इस चाल पर स्टोक्स के नियम के अनुसार श्यान बल

F = 6πηrυ_T

∴ F = 6 × 3.14 × (1.8 × 10^-5 Nm² s) × (2.0 × 10^-5 m)(5.8 × 10^-2 m/s)

= 3.93 × 10^-10 N