Ở đây nước trong ống chịu tác dụng lực căng mặt ngoài ở cả hai mặt: mặt trên và mặt dưới. Hai lực căng này cùng hướng lên trên và có độ lớn  f = σ l .

Lực căng mặt ngoài tổng cộng:  F = 2 r = 2 σ l

Trọng lượng cột nước trong ống:  P = m g = ρ V g = ρ π d 2 4 . h . g

Điều kiện cân bằng của cột nước:  P = F ⇔ h = 8 σ ρ g d

⇒ h = 8 σ ρ g d = 82 , 2.10 − 2 8.10 2 .10.1 , 6.10 − 3 = 1.375.10 − 2 m = 1 , 375.10 − 2 ( m )

Đáp án: C

Cột rượu trong ống chịu tác dụng lực căng mặt ngoài của cả hai mặt: mặt trên và mặt dưới, hai lực căng này cùng hướng lên trên.

→ Lực căng bề mặt tổng cộng:

F = 2.σ.l = 2σ.π.d

Trọng lượng cột rượu trong ống:

Điều kiện cân bằng của cột rượu:

Cột rượu trong ống chịu tác dụng lực căng mặt ngoài của cả hai mặt: mặt trên và mặt dưới, hai lực căng này cùng hướng lên trên. Lực căng bề mặt tổng cộng: 

Trọng lượng cột rượu trong ống: 

Điều kiện cân bằng của cột rượu: 

Ta có: với nước:  h 1 = 2 α 1 D 1 g r

với rượu:  h 2 = 2 α 2 D 2 g r

Đáp án C

Trọng lượng của phần rượu còn lại cân bằng với lực căng mặt ngoài ở cả hai đầu trên và dưới

Ta có:  h 1 = 2 σ 1 D 1 g r ;   h 2 = 2 σ 2 D 2 g r ⇒ h 1 h 2 = σ 1 σ 2 . D 2 D 1 ⇒ σ 2 = h 2 D 2 h 1 D 1 σ 1

Với  h 1 = 146 m m , h 2 = 55 m m , D 1 = 10 3 k g / m 3 , D 2 = 800 k g / m 3

σ 1 = 0 , 0775 N / m ⇒ σ 2 = 55.800.0 , 0775 146.1000 = 0 , 0233 N / m

Ta có, cột nước còn lại trong ống chịu tác dụng của các lực:

+ Lực căng bề mặt của mặt lõm trên và mặt lõm dưới, hai lực này cùng hướng lên trên. Hợp lực của hai lực đó là: F = 2 F 1 = 2 . σ π d

+ Trọng lực của cột nước còn lại trong ống: P = m g = ρ V g = ρ . S h . g = ρ . π d 2 4 h . g

Trọng lực của cột nước cân bằng với lực căng bề mặt:

Đáp án: B