Một quả cầu bán kính 0,1 mm, mặt ngoài hoàn toàn không bị nước làm dính ướt. Biết hệ số căng bề mặt của nước là 0,073 N/m. Khi quả cầu được đặt lên nước, lực căng bề mặt lớn nhất tác dụng lên nó là ? Khối lượng quả cầu lớn nhất là bao nhiêu để nó không chìm ?
Đáp án:
\(\begin{array}{l}
F = 4,{587.10^{ – 5}}N\\
m = 4,{587.10^{ – 6}}kg
\end{array}\)
Giải thích các bước giải:
Lực căng bề mặt cực đại khi:
\(\begin{array}{l}
l = 2\pi r\\
\Rightarrow F = \sigma l = 2\sigma \pi r = 2.0,073.\pi .0,{1.10^{ – 3}} = 4,587N
\end{array}\)
Quả cầu không bị chìm khi trọng lượng P=mg của nó nhỏ hơn hoặc bằng lực căng cực đại.
\(\begin{array}{l}
P \le F\\
mg \le F\\
\Rightarrow m \le \frac{F}{g} = \frac{{4,{{587.10}^5}}}{{10}} = 4,{587.10^{ – 6}}kg
\end{array}\)