Một màng xà phòng được căng trên mặt khung dây đồng hình chữ nhật treo thẳng đứng

Giải SBT Vật lí 10 Bài 37: Các hiện tượng bề mặt của chất lỏng

Bài 37.2 trang 89 SBT Vật Lí 10: Một màng xà phòng được căng trên mặt khung dây đồng hình chữ nhật treo thẳng đứng, đoạn dây ab dài 80 mm có thể trượt không ma sát trên khung này (H.37.1). Cho biết hệ số căng bề mặt của nước xà phòng là 40.10^-3 N/m và khối lượng riêng của đồng là 8,9.10³ kg/m³. Xác định đường kính của đoạn dây ab để nó nằm cân bằng, lấy g ≈ 9,8 m/s².

A. F = 10,8 mm.

B. F = 12,6 mm.

C. F = 2,6 mm.

D. F = 1,08 mm.

Lời giải:

Lực căng bề mặt của màng xà phòng (có hai mặt) tác dụng lên đoạn dây ab có độ dài l có độ lớn bằng:

$F_c=2\sigma L$

Trọng lượng của đoạn dây ab bằng:

$$\begin{gathered} P=mg=DVg \\ =D.\frac{\pi d^2}{4}.\mathcal{l}g \end{gathered}$$

Điều kiện cân bằng của đoạn dây ab là:

$$\begin{gathered} P=F\Rightarrow 2\sigma \mathcal{l}=D.\frac{\pi d^2}{4}.\mathcal{l}g \\ \Rightarrow d=\sqrt{\frac{8\sigma }{\pi Dg}} \\ =\sqrt{\frac{{\mathrm{8.40.10}}^{-3}}{3,14.8,{9.10}^3.9,8}}=1,08mm \end{gathered}$$

Xem thêm lời giải sách bài tập Vật lí lớp 10 hay, chi tiết khác:

Bài 37.1 trang 89 SBT Vật Lí 10: Một vòng nhôm mỏng có đường kính 50 mm và trọng lượng P = 68.10^-3 N...

Bài 37.3 trang 90 SBT Vật Lí 10: Một ống nhỏ giọt dựng thẳng đứng bên trong đựng nước. Nước dính hoàn toàn miệng ống...

Bài 37.4 trang 90 SBT Vật Lí 10: Một vòng nhôm đường kính 50 mm được treo vào một lực kế lò xo sao cho đáy tiếp xúc...

Bài 37.5 trang 90 SBT Vật Lí 10: Một màng xà phòng căng trên một khung dây đồng hình chữ nhật treo thẳng đứng (H.73.2)...

Bài 37.6 trang 90 SBT Vật Lí 10: Một vòng nhôm có trọng lượng là 62,8.10^-3 N được đặt sao cho đáy của tiếp xúc với mặt chất lỏng...

Bài 37.7 trang 90 SBT Vật Lí 10: Một mẩu gỗ hình lập phương có khối lượng 20 g được đặt nổi trên mặt nước. Mẩu gỗ có cạnh dài 30 mm...

Bài 37.8 trang 90 SBT Vật Lí 10: Một chiếc kim hình trụ bằng thép có bôi một lớp mỏng dầu nhờn ở mặt ngoài được đặt nằm ngang...

Bài 37.9 trang 91 SBT Vật Lí 10: Một bình có ống nhỏ giọt ở đầu phía dưới. Rượu chứa trong bình chảy khỏi ống nhỏ giọt này...

Bài 37.10* trang 91 SBT Vật Lí 10: Một ống mao dẫn dài và mỏng có hai đầu đều hở được cắm thẳng đứng xuống nưởc...