Проволока длиной 3см лежит на поверхности воды. Какую силу надо приложить, чтобы оторвать проволоку, если ее вес 0,5г. Какая сила удерживает проволоку?

F(сила отрыва) = 7,1 × 10^(-3) Н

дано:

l = 3 см

m = 0,5 г

вода

найти:

F(сила отрыва)

решение:

на проволоку действуют 2 силы: сила тяжести и сила поверхностного натяжения. эти силы направлены вниз. они обе (их равнодействующая) удерживают проволоку. чтобы оторвать проволоку, надо приложить силу, которая направлена вверх и равна по значению этим двум силам (их равнодействующей).

вектор F(сила тяжести) + вектор F(сила поверхностного натяжения) = вектор F(сила отрыва)

силы действуют по одной прямой:

F(сила отрыва) = F(сила тяжести) + F(сила поверхностного натяжения)

F(сила тяжести) = m × g

g - ускорение свободного падения,

g = 9,8 м/с^2

F(сила поверхностного натяжения) = сигма × l

сигма - коэффициент поверхностного натяжения,

сигма = 73 × 10^(-3) Н/м

общая формула:

F(сила отрыва) = m × g + сигма × l

1 см = 10^(-2) м

3 см = 3 × 10^(-2) м

1 г = 10^(-3) кг

0,5 г = 0,5 × 10^(-3) кг

F(сила отрыва) = 0,5 × 10^(-3) × 9,8 + 73 × 10^(-3) × 3 × 10^(-2) = 4,9 × 10^(-3) + 2,2 × 10^(-3) = 7,1 × 10^(-3) Н

проверим размерности:

кг × м/с^2 + Н/м × м = Н