Номер 2, страница 309 - гдз по физике 10 класс учебник Касьянов

Авторы: Касьянов В. А.
Тип: Учебник
Издательство: Просвещение
Год издания: 2021 - 2025
Уровень обучения: углублённый
Цвет обложки: белый самолет и молнии изображены
ISBN: 978-5-09-103621-3
Популярные ГДЗ в 10 классе
Задачи. Параграф 65. Поверхностное натяжение. 11. Жидкость и пар. Молекулярная физика - номер 2, страница 309.
№2 (с. 309)
Условие. №2 (с. 309)
скриншот условия

2. Какую работу надо совершить, чтобы выдуть мыльный пузырь диаметром 10 см? Коэффициент поверхностного натяжения мыльного раствора равен $4 \cdot 10^{-2}$ Н/м.
Решение. №2 (с. 309)
Дано:
Диаметр мыльного пузыря, $d = 10 \text{ см} = 0.1 \text{ м}$
Коэффициент поверхностного натяжения мыльного раствора, $\sigma = 4 \cdot 10^{-2} \text{ Н/м}$
Найти:
Работу, $A$
Решение:
Работа, совершаемая силами поверхностного натяжения при изменении площади поверхности жидкости, вычисляется по формуле:
$A = \sigma \cdot \Delta S$
где $\sigma$ — коэффициент поверхностного натяжения, а $\Delta S$ — изменение площади поверхности.
Мыльный пузырь представляет собой тонкую сферическую пленку жидкости, которая имеет две поверхности: внутреннюю и внешнюю. Поэтому общая площадь поверхности пузыря в два раза больше площади поверхности сферы того же диаметра.
Площадь поверхности сферы с диаметром $d$ равна:
$S_{сферы} = 4\pi r^2 = 4\pi \left(\frac{d}{2}\right)^2 = \pi d^2$
Поскольку у пузыря две поверхности, общая площадь его поверхности составляет:
$S_{пузыря} = 2 \cdot S_{сферы} = 2\pi d^2$
При выдувании пузыря его площадь изменяется от нуля до $S_{пузыря}$, следовательно, $\Delta S = S_{пузыря}$.
Подставим выражение для площади в формулу для работы:
$A = \sigma \cdot 2\pi d^2 = 2\pi \sigma d^2$
Теперь подставим числовые значения из условия задачи в систему СИ:
$A = 2 \cdot \pi \cdot (4 \cdot 10^{-2} \text{ Н/м}) \cdot (0.1 \text{ м})^2$
$A = 8\pi \cdot 10^{-2} \text{ Н/м} \cdot 0.01 \text{ м}^2 = 8\pi \cdot 10^{-4} \text{ Дж}$
Вычислим приближенное значение, приняв $\pi \approx 3.14$:
$A \approx 8 \cdot 3.14 \cdot 10^{-4} \text{ Дж} = 25.12 \cdot 10^{-4} \text{ Дж} \approx 2.51 \cdot 10^{-3} \text{ Дж}$
Ответ: чтобы выдуть мыльный пузырь, надо совершить работу, равную примерно $2.51 \cdot 10^{-3} \text{ Дж}$.
Другие задания:
Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.
Присоединяйтесь к Телеграм-группе @top_gdz
ПрисоединитьсяМы подготовили для вас ответ c подробным объяснением домашего задания по физике за 10 класс, для упражнения номер 2 расположенного на странице 309 к учебнику 2021 года издания для учащихся школ и гимназий.
Теперь на нашем сайте ГДЗ.ТОП вы всегда легко и бесплатно найдёте условие с правильным ответом на вопрос «Как решить ДЗ» и «Как сделать» задание по физике к упражнению №2 (с. 309), автора: Касьянов (Валерий Алексеевич), ФГОС (старый) углублённый уровень обучения учебного пособия издательства Просвещение.