Слой воды у отверстия в дне

Мысленно вырежи тонкий слой воды у отверстия и приравняй горизонтальную силу поверхностного натяжения к силе гидростатического давления на боковую границу слоя.

\(h=\sqrt{\dfrac{2\sigma(1+\cos\theta)}{\rho g}}\approx 4{,}6\) мм.

10-1. Вырежем мысленно тонкий плоский слой воды, находящийся около отверстия, толщина которого (в направлении, нормальном плоскости чертежа) – \(a\). По горизонтали на него действуют (слева) силы поверхностного натяжения, (справа) сила давления воды. Соответственно первое условие равновесия выделенного участка воды запишется как:

\[\sigma \cdot a + \sigma \cdot a \cdot \cos \theta = \rho g \frac{h}{2} h a,\tag{1}\]

где \(\sigma\) – коэффициент поверхностного натяжения воды, \(\theta\) – краевой угол, \(h\) – искомая высота слоя воды из (1):

\[h = \sqrt{\frac{2\sigma(1+\cos\theta)}{\rho g}} = 4{,}6\text{ мм}.\tag{2}\]

Прочитали решение — спросите себя, как можно было до этого додуматься. А через день-два решите задачу заново, не подглядывая.