Một vòng nhôm mỏng khối lượng 5,7 g được treo vào một lực kế lò xo và mặt đáy của vòng nhôm đặt tiếp xúc với mặt nước đựng trong cốc thủy tinh. Đường kính ngoài của vòng nhôm bằng 40 mm. Cho biết hệ số căng bề mặt của nước là 72. 10 - 3 N/m. Bỏ qua độ dày của vòng nhôm. Lấy g = 9,8 m/ s 2 . Xác định lực kéo vòng nhôm để có thể bứt nó lên khỏi mặt nước.
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.
Một vòng nhôm mỏng có đường kính ngoài và trong là 50mm và có trọng lượng 68 . 10 - 3 N được treo vào một lực kế lò xo sao cho đáy của vòng nhôm tiếp xúc với mặt nước. Lực để kéo bứt vòng nhôm ra khỏi mặt nước bằng bao nhiêu? Nếu biết hệ số căng bề mặt của nước là 72 . 10 - 3 N
Một vòng nhôm mỏng có đường kính ngoài và trong là 50mm và có trọng lượng 68.10-3N được treo vào một lực kế lò xo sao cho đáy của vòng nhôm tiếp xúc với mặt nước. Lực để kéo bứt vòng nhôm ra khỏi mặt nước bằng bao nhiêu? nếu biết hệ số căng bề mặt của nước là 72.10-3N.
Ta có Fc = F – P = σ .2. π . D ⇒ F = P + σ .2. π . D = 0,0906N
Một vòng đồng mỏng khối lượng 15 g có đường kính 50 mm được treo vào một lực kế lò xo và mặt dưới của vòng đồng nằm tiếp xúc với mặt nước. Khi vòng đồng vừa bị kéo bứt khỏi mặt nước thì lực kế chỉ 0,17 N. Xác định hệ số căng bề mặt của nước. Lấy g = 9,8 m/ s 2 . Bỏ qua độ dày của vòng đồng.
A. 63,7. 10 - 3 N. B. 6,2. 10 - 3 N.
C. 73,2. 10 - 3 N. D. 62. 10 - 3 N.
Chọn đáp án A
Lực kéo để bứt vòng đồng khỏi mặt nước bằng:
Một vòng nhôm đường kính 50 mm được treo vào một lực kế lò xo sao cho đáy tiếp xúc với mặt trước. Hệ số căng bề mặt của nước là 72. 10 - 3 N/m. Khi vòng nhôm vừa bị kéo bứt ra khỏi mặt nước thì lực kế chỉ
A. 1,13. 10 - 2 N. B. 2,26. 10 - 2 N. C. 22,6. 10 - 2 N. D. 7,2. 10 - 2 N.
Một vòng nhôm mỏng nhẹ có đường kính 10cm được treo vào lực kế lò xo sao cho đáy của vòng nhôm tiếp xúc với mặt nước. Tính lực kéo F để kéo vòng nhôm ra khỏi mặt nước. Hệ số căng mặt ngoài của nước là 72 . 10 - 3 N/m
A. F=2,26N
B. F=0,226N
C. F= 4 , 52 . 10 - 3 N
D. F=0,0226N
Một vành khuyên mỏng có đường kính 34 mm, đặt nằm ngang và treo vào đầu dưới của một lò xo để thẳng đứng. Nhúng vành khuyên vào một cốc nước, rồi cầm đầu kia của lò xo và kéo vành khuyên ra khỏi nước, ta thấy lò xo dãn thêm 32 mm. Tính hệ số căng mặt ngoài của nước. Biết lò xo có độ cứng 0,5 N/m, bỏ qua trọng lực của vành khuyên.
A. 70,1.10-3 N/m
B. 74,9.10-3 N/m
C. 70,1.10-2 N/m
D. 75,6.10-2 N/m
Đáp án: B
Vành khuyên bắt đầu được kéo ra khỏi mặt nước khi lực đàn hồi bằng lực căng mặt ngoài:
Fdh = Fc hay kDl = s2pd
Treo một vật có trọng lượng 2,0 N vào một lò xo, lò xo dãn ra 10 mm. Treo một vật khác có trọng lượng chưa biết vào lò xo, nó dãn ra 80 mm. Tính trọng lượng chưa biết.
Khi treo vật có trọng lượng P2, tại vị trí cân bằng, lò xo dãn Δl2 = 80 mm = 0,08 cm , ta có:
P2 = Fđh = k.Δl2 = 200.0,08 = 16(N)
Một vòng nhôm có trọng lượng là 62,8. 10 - 3 N được đặt sao cho đáy của tiếp xúc với mặt chất lỏng đựng trong một cốc thuỷ tinh. Đường kính trong và đường kính ngoài của vòng nhôm lần lượt bằng 48 mm và 50 mm. Cho biết hệ số căng bề mặt của nước là 72. 10 - 3 N/m và của rượu là 22. 10 - 3 N/m. Xác định lực kéo vòng nhôm đê bứt nó lên khỏi mặt thoáng của chất lỏng trong hai trường hợp : chất lỏng là nước.
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
