Яка сила поверхневого натягу діє на кубик, який має ребро довжиною 6 см і плаває на поверхні води, коли його змочують

Яка сила поверхневого натягу діє на кубик, який має ребро довжиною 6 см і плаває на поверхні води, коли його змочують водою?
Anastasiya

Anastasiya

Чтобы решить эту задачу, нам понадобятся некоторые физические концепции, такие как поверхностное натяжение и силы действующие на тело в жидкости.

Поверхностное натяжение - это свойство поверхности жидкости проявлять силу, направленную вдоль ее поверхности. Оно создается межмолекулярными силами притяжения между молекулами жидкости.

В данной задаче кубик плавает на поверхности воды, поэтому вода оказывает на него действие силы поверхностного натяжения. Для решения задачи нам нужно найти величину этой силы.

Для начала определим, какая часть поверхности кубика находится в контакте с водой. У кубика есть 6 граней, каждая из которых является квадратом со стороной 6 см. Таким образом, площадь одной грани кубика равна: \[6 \, \text{см} \times 6 \, \text{см} = 36 \, \text{см}^2\]

Так как кубик плавает на поверхности воды, сила поверхностного натяжения будет действовать на периметр контактирующей поверхности кубика. Периметр квадрата равен: \[4 \times 6 \, \text{см} = 24 \, \text{см}\]

Теперь мы можем использовать формулу для силы поверхностного натяжения:
\[F = \gamma \cdot l\]
где \(F\) - сила поверхностного натяжения, \(\gamma\) - коэффициент поверхностного натяжения, \(l\) - длина контура, на который действует сила поверхностного натяжения.

Значение коэффициента поверхностного натяжения для воды при комнатной температуре составляет около 0,072 Н/м.

Теперь подставим известные значения в формулу:
\[F = 0,072 \, \text{Н/м} \cdot 24 \, \text{см}\]

Чтобы перевести сантиметры в метры, мы поделим на 100:
\[F = 0,072 \, \text{Н/м} \cdot \frac{24}{100} \, \text{м}\]

Получим окончательный ответ:
\[F = 0,01728 \, \text{Н}\]

Таким образом, сила поверхностного натяжения, действующая на кубик, равна 0,01728 Н.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello