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.

Xem lời giải

Câu hỏi trong đề: Giải Sách Bài Tập Vật Lí 10 Phần 2: Nhiệt học !!

Bắt đầu thi

Quảng cáo

Trả lời:

Giải bởi Vietjack

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.

Hot: Học hè online Toán, Văn, Anh...lớp 1-12 tại Vietjack với hơn 1 triệu bài tập có đáp án. Học ngay

Sách thầy cô Vietjack biên soạn:

Xem thêm »

Bình luận

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Câu 1

Một thỏi nhôm khối lượng 8,0 kg ở 20 $°$ C. Xác định lượng nhiệt cung cấp làm nóng chảy hoàn toàn thỏi nhôm này. Cho biết nhôm nóng chảy ở 658 $°$ C, có nhiệt nóng chảy riêng là 3,9. $10^{5}$ J/kg và nhiệt dung riêng là 880 J/kg.K.
A. 5900kJ. B. 7612 kJ. C. 4700kJ. D. 470

Xem đáp án

Lời giải

Chọn đáp án B

Lượng nhiệt Q cung cấp để làm nóng chảy hoàn toàn thỏi nhôm khối lượng m = 8kg ở $t_{0}$ = 20°C có giá trị bằng:

Giải sách bài tập Vật Lí 10 | Giải sbt Vật Lí 10

Câu 2

Xác định lượng nhiệt cần cung cấp để biến đổi 6,0 kg nước đá ở - 20 $°$ C thành hơi nước ở 100 $°$ C. Cho biết nước đá có nhiệt dung riêng là 2090 J/kg.K và nhiệt nóng chảy riêng là 3,4. $10^{5}$ J/kg, nước có nhiệt dung riêng là 4180 J/kg.K và nhiệt hóa hơi riêng là 2,3. $10^{6}$ J/kg. Bỏ qua sự mất mát nhiệt do bình chứa hấp thụ và do truyền ra bên ngoài.

Xem đáp án

Lời giải

Lượng nhiệt cần cung cấp để biến đổi m = 6,0 kg nước đá ở nhiệt độ $t_{1}$ = -20 $°$ C biến thành hơi nước ở $t_{2}$ = 100 $°$ C có giá trị bằng :

Q = $Q_{1} + Q_{2} + Q_{3} + Q_{4}$

trong đó lượng nhiệt $Q_{1}$ = $c_{1}$ m( $t_{0}$ - $t_{1}$ ) cung cấp cho m (kg) nước đá có nhiệt dung riêng $c_{đ}$ để nhiệt độ của nó tăng từ $t_{1}$ = -20 $°$ C đến $t_{0}$ = 0 $°$ C ; lượng nhiệt $Q_{0}$ = $λ$ m cung cấp cho m (kg) nước đá có nhiệt nóng chảy riêng $λ$ ở $t_{0}$ = 0 $°$ C tan thành nước ở cùng nhiệt độ ; lượng nhiệt $Q_{2}$ = $c_{0}$ m( $t_{2}$ - $t_{0}$ )

cung cấp cho m (kg) nước có nhiệt dung riêng $c_{n}$ để nhiệt độ của nó tăng từ $t_{0}$ = 0 $°$ C đến $t_{2}$ = 100 $°$ C ; lượng nhiệt $Q_{3}$ = Lm cung cấp cho m (kg) nước có nhiệt hoá hơi riêng L ở $t_{2}$ = 100 $°$ C biến thành hơi nước ở cùng nhiệt độ. Như vậy, ta có thể viết: