Một màng xà phòng được tại ra bởi một khung dây theo hình chữ nhật đặt nằm ngang có cạnh AB = 5cm di động được. Biết người ta cần thực hiện một công A =3,2.10-4J để làm tăng diện tích màng xà phòng bằng cách dịch chuyển đều cạnh AB một đoạn 8cm. Xác định hệ số căng bề mặt của nước xà phòng ?
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Áp dụng công thức
A = Fc, s = 2. σ . L . s = 2.0 , 04.0 , 1.0 , 05 = 4.10-4 ( J )
Trọng lực P→ kéo thanh ab trượt xuống, làm tăng diện tích bề mặt thoáng, do đó lực căng bề mặt tác dụng vào đoạn ab sẽ hướng lên. Đến khi ab nằm cân bằng, ta có
Về độ lớn: P = Fc = σ.2l = 0,04.2.0,05 = 4.10-3 (N)
(Lưu ý: có 2 bề mặt thoáng của màng nước xà phòng).
Để đoạn dây đồng ab cân bằng ta phải có :
P = F
↔ P = 2 . \(\sigma\). ab = 2 . 4 .10-2 . 5 .10-2
= 40 . 10-4 N = 4 . 10-3 N
Vậy để đoạn dây ab cân bằng ta phải có trọng lượng P = 4 . 10-3 N.
Đề đoạn dây cân bằng thì trọng lượng của nó bằng với lực căng bề mặt của nước
\(P = F_{căng} = 2\sigma l \)
(nhân 2 là do màng xà phòng có 2 lớp nên có 2 lực căng bề mặt tác dụng lên đoạn dây AB)
P = 2. 0.040.50.10-3 = 4.10-3(N)
Vậy trọng lượng của đoạn dây là 4.10-3 N thì dây AB cân bằng.
Cần thực hiện một công A để kéo cạnh AB dịch chuyển một đoạn 8cm.
\(\Rightarrow A=F_c\cdot s=\sigma\cdot2AB\cdot s\)
Hệ số căng bề mặt là:
\(\sigma=\dfrac{A}{2AB\cdot s}=\dfrac{3,2\cdot10^{-4}}{2\cdot0,05\cdot0,08}=0,04\)N/m