Тонкое алюминиевое кольцо радиусом 7,8 см соприкасается с мыльным раствором. Каким усилием можно оторвать кольцо от раствора?

Question

Тонкое алюминиевое кольцо радиусом 7,8 см соприкасается с мыльным раствором. Какую силу надо приложить, чтобы оторвать кольцо от раствора? Масса кольца 7 г, коэффициент поверхностного натяжения мыльного раствора 40 мН/м.

Answer 1

Дано:
- Радиус кольца r = 7.8 см = 0.078 м
- Масса кольца m = 7 г = 0.007 kg
- Коэффициент поверхностного натяжения мыльного раствора γ = 40 мН/м = 40 * 10^(-3) Н/м

Найти:
- Силу F, необходимую для отрыва кольца от раствора.

Решение:

1. Сила, необходимая для отрыва кольца от раствора, связана с поверхностным натяжением и длиной окружности кольца. Сначала найдем длину окружности L кольца:
L = 2 * π * r

2. Подставим значение радиуса:
L = 2 * π * 0.078 ≈ 0.49 м

3. Теперь рассчитаем силу F, необходимую для отрыва кольца, используя формулу:
F = γ * L

4. Подставим известные значения в формулу:
F = (40 * 10^(-3)) * (0.49)

5. Рассчитаем F:
F ≈ 0.0196 Н

Ответ:
Сила, необходимая для отрыва кольца от мыльного раствора, составляет примерно 0.0196 Н.