Một vòng nhôm mỏng có đường kính 50 mm và trọng lượng P = 68.10^-3 N, được treo vào một lực kế

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

Bài 37.1 trang 89 SBT Vật Lí 10:

A. F = 1,13.10^-3 N

B. F = 9,06.10^-2N

C. F = 226.10^-3 N.

D. F = 7,2.10^-2 N

Lời giải:

Vì vòng nhôm mỏng, nên đường kính trong d và đường kính ngoài D của nó gần đúng bằng nhau. Khi đó lực căng bề mặt của nước tác dụng lên chu vi của mặt trong và mặt ngoài của vòng nhôm có độ lớn:

$F_c=\sigma (\pi D+\pi \text{d)}\approx \sigma 2\pi D$

Để bứt vòng dây nhôm ra khỏi mặt nước, lực kéo F của lực kế phải có độ lớn bằng tổng trọng lượng vòng nhôm và lực căng bề mặt của nước:

$F\approx P+F_c=P+\sigma 2\pi D\approx 7,{2.10}^{-3}\pi +{68.10}^{-3}=9,{06.10}^{-2}N$