Bài 11 trang 203 SGK Vật lí 10

Đề bài

Một vòng xuyến có đường kính ngoài là 44 mm và đường kính trong là 40 mm. Trọng lượng của vòng xuyến là 45 mN. Lực bứt vòng xuyến này ra khỏi bề mặt của glixerin ở 20^oC là 64,3 mN. Tính hệ số căng bề mặt của glixerin ở nhiệt độ này.

Lời giải chi tiết

- Khi nhấc vòng xuyến lên, lực căng bề mặt của glixerin hướng xuống cùng hướng trọng lực P của vòng xuyến, do đó ta có lực bứt vòng xuyến này ra khỏi bề mặt của glixerin là: 

\({F_b} = {f_c} + P\)

=> Lực căng bề mặt của glixerin tác dụng lên vòng xuyến: 

\({f_c} = {F_b} - P = 64,3 - 45 = 19,3mN \)\(= {19,3.10^{ - 3}}N\)

- Đường giới hạn bằng tổng chu vi ngoài và chu vi trong của vòng xuyến:

\(l = \pi d + \pi D = \pi \left( {d + D} \right) \)\(= 3,14.\left( {{{40.10}^{ - 3}} + {{44.10}^{ - 3}}} \right) = 0,26376\left( m \right)\)

- Áp dụng công thức tính lực căng bề mặt: \({f_c} = \sigma l\)

Ta có hệ số căng bề mặt của glixerin:

\(\sigma  = {{{f_c}} \over l} = {{{{19,3.10}^{ - 3}}} \over {0,26376}} = 0,073\left( {N/m} \right) \)\(= {73.10^{ - 3}}\left( {N/m} \right)\)