Một cọng rơm dài 10cm nổi trên mặt nước. Người ta nhỏ dung dịch xà phòng xuống một bên mặt nước của cọng rơm. Biết hệ số căng mặt ngoài của nước và nước xà phòng là λ 1 = 72 , 8 . 10 - 3 N / m và λ 2 = 40 . 10 - 3 N / m .
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Gọi lực căng bề mặt của nước và xà phong lần lượt là: F1, F2
Nước xà phòng chỉ lan ra ở một bên => Cọng rơm một bên chịu tác dụng của lực căng của nước xà phòng, một bên chịu tác dụng của lực căng của nước
=> Lực tác dụng vào cọng rơm:
F = F 1 - F 2 = σ 1 l - σ 2 l = σ 1 - σ 2 l = 73 . 10 - 3 - 40 . 10 - 3 0 , 1 = 3 , 3 . 10 - 3 N
Đáp án: C
a. Cọng rơm chịu tác dụng của hai lực căng mặt ngoài tác dụng ở hai phía.
- Nước tác dụng: F 1 = σ 1 l
- Dung dịch xà phòng F 2 = σ 2 l
- Hai lực này ngược chiều theo bài ra σ 1 > σ 2 nên F 1 > F 2 nên cọng rơm sẽ chuyển động về phía nước nguyên chất.
b. Hợp lực tác dụng lên cọng rơm: F = F 1 − F 2 = σ 1 l − σ 2 l = ( σ 1 − σ 2 ) l
Mà σ 1 = 72 , 8.10 − 3 N / m ; σ 2 = 40.10 − 3 N / m ; l = 8.10 − 2 m
⇒ F = ( 72 , 8 − 40 ) 10 − 3 .8.10 − 2 F = 2 , 624.10 − 3 ( N )
Đáp án: D
Lực căng bề mặt của màng xà phòng (có hai mặt) tác dụng lên đoạn dây ab có độ dài l là:
F = 2σ.l
Trọng lượng đoạn dây ab:
P = m.g = V.ρ.g = π.d2.l.ρ.g/4.
Điều kiện cân bằng của dây ab là:
P = F
Chọn đáp án D
Hướng dẫn:
Lực căng bề mặt của màng xà phòng (có hai mặt) tác dụng lên đoạn dây ab có độ dài l có độ lớn bằng:
Trọng lượng của đoạn dây ab bằng:
Điều kiện cân bằng của đoạn dây ab là:
Ta có:
+ Khi kéo vòng nhôm ra khỏi dung dịch xà phòng, các lực tác dụng vào thanh gồm: Trọng lực P → và lực F → căng bề mặt hướng xuống, lực kéo F K → hướng lên.
Muốn nâng vòng ra thì lực kéo tối thiểu phải cân bằng trọng lực và lực căng bề mặt: F K = P + F
+ Ta có: P = m g F = σ l = σ 2 2 πr → F K = m g + σ 2 2 πr
Thay số, ta được: F K = 6 , 9 . 10 - 2 + 0 , 04 . 2 2 π 0 , 078 = 0 , 108 N
Đáp án: C
Giả sử bên trái là nước, bên phải có dung dịch xà phòng, lực căng mặt ngoài của nước và của dung dịch xà phòng lần lượt là F 1 ¯ và F 2 ¯ .
Gọi l là chiều dài cọng rơm (cũng là đường giới hạn của mặt ngoài), về độ lớn ta có: F 1 = σ 1 . l v à F 2 = σ 2 . l . .
Vì nước có σ 1 = 72 , 8 . 10 - 3 và dung dịch xà phòng có σ 2 = 40 . 10 - 3 N/m nên σ 1 > σ 2⇒ F 1 > F 2 , kết quả là cọng rơm dịch chuyển về phía trước.
Hợp lực có độ lớn: F = F 1 - F 2 = σ 1 l - σ 2 l = ( σ 1 - σ 2 ) l ,
Thay số: F = ( 72 , 8 - 40 ) . 10 - 3 . 0 , 01 = 3 , 28 . 10 - 2 N .