Để xác định hệ số căng bề mặt của nước người ta dùng một ống nhỏ giọt có đường kính đầu ra d=2mm, khối lượng của 40 giọt nước là m=1,9g. Cho biết đường kính chỗ thắt của giọt nước cũng bằng d. Lấy g=10m/s2. Tìm \(\sigma\).
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
![](https://rs.olm.vn/images/avt/0.png?1311)
Khi giọt nước bắt đầu rơi ta coi trọng lượng giọt nước đúng bằng lực căng mặt ngoài tác dụng lên vòng tròn trong của ống.
Vậy ta có: P = F0 ⇒ m g = π d σ ⇒ σ = m g π d
Khối lượng một giọt nước là m = 1 , 9 40 = 0 , 0475 g = 0 , 0475.10 − 3 k g
⇒ σ = 0 , 0475.10 − 3 .10 3 , 14.2.10 − 3 = 0 , 475 6 , 28 = 0 , 0756 N / m
![](https://rs.olm.vn/images/avt/0.png?1311)
Khối lượng mỗi giọt nước: m = 0 , 95.10 − 3 20 = 4 , 75.10 − 5 k g
Ta có : P = m.g = 4,75.10-4N
Mà P= Fc ⇒ σ = F c π . d = 7,56.10-2 ( N/m )
![](https://rs.olm.vn/images/avt/0.png?1311)
Trọng lượng P của mỗi giọt rượu khi bắt đầu rơi khỏi miệng ống nhỏ giọt có độ lớn bằng lực căng bề mặt F c của rượu tác dụng lên chu vi của miệng ống nhỏ giọt, tức là :
P = F c = σ l = σ π d
với σ là hệ số căng bề mặt của rượu và l = π d là chu vi của miệng ống nhỏ giọt.
Gọi M là khối lượng rượu chảy khỏi miệng ống trong thời gian t. Vì hai giọt rượu kế tiếp chảy khỏi miệng ống cách nhau 2,0 s nên trọng lượng P mỗi giọt tính bằng :
P = Mg/(t/2) = 2Mg/t
Từ đó ta tìm được :
![](https://rs.olm.vn/images/avt/0.png?1311)
Đổi đơn vị:
t = 65 phút = 65.60 = 3900s
M = 100g = 0,1kg
d = 4mm = 4.10−3m
Nhận xét: Rượu chảy ra khi lực căng bề mặt bằng trọng lực của một giọt rượu
→ P1 = F ↔ mg = σl
Ta có:
Thời gian giọt này rơi sau giọt kia là 2s và sau 65 phút có 100g rượu chảy ra => khối lượng của một giọt rượu: m = M t 2
độ dài đường giới hạn chất lỏng chính bằng chu vi của ống: l = πd
Từ đó, ta suy ra:
Đáp án: A
![](https://rs.olm.vn/images/avt/0.png?1311)
Đổi đơn vị: V = 3 c m 3 = 3 . 10 - 6 m 3 ; d = 10 - 3 m ; ρ = 1000 k g / m 3
Ta có:
+ Khối lượng của một giọt nước: m = V . ρ 120
+ Nước chảy ra khi lực căng bề mặt bằng với trọng lực của một giọt nước: m g = σ π d
Đáp án: B
Lực căng bề mặt của nước kéo giọt lên : \(F=\sigma l=\sigma\pi d\)
với \(l=\pi d\) là chu vi vòng thắt của giọt nước.
Trọng lượng của giọt nước \(p=\frac{mg}{40}\)
Giọt nước rơi xuống :
\(p\ge F\Leftrightarrow\ge\sigma\pi d\Rightarrow\sigma\le\frac{mg}{40\pi d}=0,0756\left(N\text{/}m\right)\)