Question

Một cọng rơm dài 10cm nổi trên mặt nước. Người ta nhỏ dung dịch xà phòng xuống một bên mặt nước của cọng rơm. Biết hệ số căng mặt ngoài của nước và nước xà phòng là  λ 1   =   72 , 8 . 10 - 3 N / m và λ 2   =   40 . 10 - 3 N / m .

Answer 1

Giả sử bên trái là nước, bên phải có dung dịch xà phòng, lực căng mặt ngoài của nước và của dung dịch xà phòng lần lượt là F 1   ¯  và  F 2   ¯ .

Gọi l là chiều dài cọng rơm (cũng là đường giới hạn của mặt ngoài), về độ lớn ta có:  F 1   =   σ 1 . l   v à   F 2   =   σ 2 . l   . .

Vì nước có  σ 1  = 72 , 8 . 10 - 3  và dung dịch xà phòng có  σ 2   =   40 . 10 - 3  N/m nên σ 1   >   σ 2

⇒  F 1  > F 2 , kết quả là cọng rơm dịch chuyển về phía trước.

Hợp lực có độ lớn: F =  F 1  -  F 2  = σ 1 l   -   σ 2 l   =   ( σ 1   -   σ 2 ) l ,

Thay số: F = ( 72 , 8   -   40 ) . 10 - 3 . 0 , 01   =   3 , 28 . 10 - 2 N .