Một ống mao dẫn dài và mỏng có hai đầu đều hở được cắm thẳng đứng xuống nưởc

Giải SBT Vật lí 10 Bài 37: Các hiện tượng bề mặt của chất lỏng

Bài 37.10* trang 91 SBT Vật Lí 10: 

Lời giải:

Cột nước còn đọng lại được trong ống mao dẫn là do tác dụng cân bằng giữa trọng lượng P của cột nước với tổng các lực dính ướt F_d của thành ống tạo thành mặt khum lõm ở đầu trên và mặt khum lồi ở đầu dưới của cột nước (H.37.3G). Tại vị trí tiếp xúc giữa hai mặt khum của cột nước với thành ống, các lực dính ướt F_d đều hướng thẳng đứng lên phía trên và có cùng độ lớn với lực căng bề mặt F_c của nước.

F_d = F_c = σπd

với d là đường kính của ống mao dẫn và σ là hệ số căng bề mặt của nước. Nếu gọi D là khối lượng riêng của nước và h là độ cao của cột nước trong ống thì trọng lượng cột nước bằng:

$P=mg=Dgh\frac{\pi d^2}{4}$

Khi đó điều kiện cân bằng của cột nước đọng lại trong ống là:

$P=2F_d\Rightarrow Dgh\frac{\pi d^2}{4}=2\sigma \pi d$

Từ đó suy ra :

$h=\frac{8\sigma }{Dgd}=\frac{{\mathrm{8.72.10}}^{-3}}{1000.9,8.2,{0.10}^{-3}}\approx 29,4\left(mm\right)$