Muốn kéo vòng nhôm bứt khỏi mặt thoáng của nước thì cần tác dụng lên nó lực F 1  hướng thẳng đứng lên trên và có cường độ nhỏ nhất bằng tổng trọng lực P của vòng nhôm và lực căng bề mặt  F c  của nước :  F 1  = P +  F c

Vì mặt thoáng của nước tiếp xúc với cả mặt trong và mặt ngoài của vòng nhôm nên lực căng bề mặt Fc có độ lớn bằng :

F c  = σ π (d + D)

Từ đó suy ra:  F 1 = P +  σ π (d + D).

Với chất lỏng là nước có  σ  = 72. 10 - 3  N/m, ta tìm được :

F 1  = 62,8. 10 - 3  + 72. 10 - 3 .3,14.(48 + 50).  10 - 3 ≈ 85. 10 - 3  N

Chọn đáp án B

Hướng dẫn:

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:

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:

Đáp án C

Ta có F_c = F – P =  σ .2. π . D ⇒  F = P +  σ .2. π . D  = 0,0906N

Muốn kéo vòng nhôm bứt khỏi mặt thoáng của nước thì cần tác dụng lên nó lực F hướng thẳng đứng lên trên và có cường độ nhỏ nhất bằng tổng trọng lực P của vòng nhôm và lực căng bề mặt F c  của nước :

F = P +  F c

Vì mặt nước tiếp xúc với cả mặt trong và mặt ngoài của vòng nhôm nên lực căng bề mặt  F c  có độ lớn bằng :

F c  = σ ( π D +  π d) ≈  σ 2 π D

với D là đường kính ngoài và d là đường kính trong của vòng nhôm mỏng. Bỏ qua độ dày của vòng nhôm và coi gần đúng :

d ≈ D hay D + d ≈ 2D.

Từ đó suy ra: F≈ P +  π 2 π D.

Thay số, ta tìm được :

F = 5,7. 10 - 3 .9,8 + 72. 10 - 3 .2.3,14.40. 10 - 3  ≈ 74. 10 - 3  N.

Đáp án C 

=  4 , 52 . 10 - 3 N

Chọn đáp án B

Ta có:

+ Khi kéo vòng nhôm ra khỏi dung dịch xà phòng, các lực tác dụng vào thanh gồm: Trọng lực P →  và lực F → căng bề mặt  hướng xuống, lực kéo F K →  hướng lên.

Muốn nâng vòng ra thì lực kéo tối thiểu phải cân bằng trọng lực và lực căng bề mặt: F K = P + F

+ Ta có: P = m g F = σ l = σ 2 2 πr → F K = m g + σ 2 2 πr

Thay số, ta được: F K = 6 , 9 . 10 - 2 + 0 , 04 . 2 2 π 0 , 078 = 0 , 108 N

Đáp án: C