Номер 1, страница 256 - гдз по физике 10 класс учебник Мякишев, Буховцев

Образцы заданий ЕГЭ. Параграф 77. Примеры решения задач по теме «Свойства жидкости». Глава 12. Жидкости и твердые тела - номер 1, страница 256.

Условие.

Решение.

Решение 3.

Дано:

Длина рамки $l = 8 \text{ см}$

Сила $F = 7 \text{ мН}$

Перевод в систему СИ:

$l = 8 \text{ см} = 0.08 \text{ м}$

$F = 7 \text{ мН} = 7 \times 10^{-3} \text{ Н}$

Найти:

Коэффициент поверхностного натяжения $\sigma$

Решение:

Сила поверхностного натяжения $F_{\text{п.н.}}$, действующая на контур, ограничивающий поверхность жидкости, определяется по формуле:

$F_{\text{п.н.}} = \sigma L$

где $\sigma$ — коэффициент поверхностного натяжения, а $L$ — длина контура смачивания.

В случае рамки, на которой образовалась мыльная пленка, жидкость соприкасается с рамкой по двум поверхностям (передней и задней). Следовательно, общая длина контура, вдоль которого действует сила поверхностного натяжения, равна удвоенной длине подвижной стороны рамки:

$L = 2l$

Сила $F$, удерживающая рамку в равновесии, уравновешивает силу поверхностного натяжения. Таким образом, $F = F_{\text{п.н.}}$.

Подставляя все в одну формулу, получаем:

$F = \sigma \cdot (2l)$

Из этого выражения можно найти искомый коэффициент поверхностного натяжения $\sigma$:

$\sigma = \frac{F}{2l}$

Подставим числовые значения из условия задачи в систему СИ:

$\sigma = \frac{7 \times 10^{-3} \text{ Н}}{2 \times 0.08 \text{ м}} = \frac{7 \times 10^{-3} \text{ Н}}{0.16 \text{ м}} = 43.75 \times 10^{-3} \frac{\text{Н}}{\text{м}}$

Ответ: коэффициент поверхностного натяжения жидкости равен $43.75 \times 10^{-3} \text{ Н/м}$ (или $43.75 \text{ мН/м}$).