Câu hỏi:
2 năm trước
Vòng kim loại có đường kính ngoài 40mm và đường kính trong 38mm được treo vào một lò xo cố định sao cho vòng nằm trong mặt phẳng ngang. Nhúng vòng vào nước rồi hạ từ từ bình chứa xuống. Vào thời điểm vòng rời khỏi mặt nước lò xo dãn thêm 20mm. Tính hệ số căng bề mặt của nước, biết độ cứng của lò xo là 0,5 N/m
Trả lời bởi giáo viên
Đáp án đúng: c
Gọi lực căng bề mặt tác dụng lên vòng ngoài và vòng trong lần lượt là: \({F_1},{F_2}\)
Ta có: Thời điểm vòng gần rời khỏi mặt nước lực đàn hồi của lò xo cân bằng với lực căng bề mặt: \({F_{dh}} = F\)
\(\begin{array}{l} \leftrightarrow k\Delta l = \sigma \pi \left( {{d_1} + {d_2}} \right)\\ \to \sigma = \frac{{k\Delta l}}{{\pi \left( {{d_1} + {d_2}} \right)}} = \frac{{0,{{5.20.10}^{ - 3}}}}{{\pi \left( {{{40.10}^{ - 3}} + {{38.10}^{ - 3}}} \right)}} = 0,041N/m\end{array}\)
Hướng dẫn giải:
+ Vận dụng biểu thức tính lực căng bề mặt của chất lỏng: \(F = \sigma l\)
+ Vận dụng biểu thức tính lực đàn hồi của lò xo: \({F_{dh}} = k\Delta l\)
