Яка сила діє на сірник, коли він плаває на поверхні води поряд з краплями мильного розчину, при поверхневому натягу

Зоя_5238

31

Чтобы решить эту задачу, нам потребуется применить закон Архимеда. Закон Архимеда гласит, что на тело, погруженное в жидкость (или плавающее на ее поверхности), действует сила, равная весу вытесненной жидкости.

Для начала, давайте определим, какую жидкость вытесняет сирена при плавании на поверхности воды поряд с каплями мильного раствора. Мы знаем, что поверхностное натяжение раствора составляет 40 мН/м.

Вес текучей жидкости, вытесненной сиреной, можно определить, используя плотность воды (${\rho }_1$) и объем жидкости ($V$), вытесненной сиреной.

Поверхностное натяжение ($F$) можно выразить как силу ($F$), действующую вдоль контура, разделенную длиной $\ell$ контура.

Мы можем использовать формулу поверхностного натяжения, чтобы найти силу.

$$F=T\cdot \ell$$

Где:
$T$ - поверхностное натяжение раствора (40 мН/м в данном случае)
$\ell$ - длина контура (длина окружности сирены)

Теперь нам нужно найти объем жидкости ($V$), вытесненной сиреной. Объем вытесненной жидкости можно рассчитать, используя формулу для объема цилиндра:

$$V=\pi \cdot r^2\cdot h$$

Где:
$r$ - радиус сирены
$h$ - высота сирены, погруженная в жидкость

Теперь мы можем выразить силу, действующую на сирену, применяя закон Архимеда:

$$F={\rho }_1\cdot g\cdot V$$

Где:
${\rho }_1$ - плотность воды
$g$ - ускорение свободного падения (приближенно 9,8 м/с² на поверхности Земли)

Таким образом, мы не можем найти силу, действующую на сирену, не зная значения радиуса и высоты сирены. Если у вас есть эти значения, я могу помочь вам решить дальше.