§ 8-1. Паверхневае нацяжэнне
Танкасценнае кальцо масай m = 8,0 г і радыусам r = 10 см судакранаецца з мыльным растворам (мал. 57.1, а). Кальцо выраблена з матэрыялу, які добра змочваецца мыльным растворам. Вызначце модуль сілы, якой трэба дзейнічаць на кальцо, каб адарваць яго ад паверхні раствору (мал. 57.1, б). Паверхневае нацяжэнне мыльнага раствору .
m = 8,0 г = 8,0 · 10–3 кг
r = 10 см = 0,10 м
σ = 4,0 · 10–2
Рашэнне. У момант адрыву ад паверхні мыльнага раствору на кальцо дзейнічаюць шукаемая сіла , сіла цяжару
і сіла паверхневага нацяжэння
(мал. 57.1, в). «Разрэжам» паверхню вадкай плёнкі, якая цягнецца ад раствору да кальца, уяўнай гарызантальнай паверхняй. Ніжняя частка плёнкі мяжуе з верхняй па кальцы, абмежаваным дзвюма акружнасцямі — унутранай і знешняй, агульная даўжыня якіх блізкая да 4πr. Модуль сілы паверхневага нацяжэння вызначым па формуле
Fн = 4πrσ.
Умова раўнавагі кальца ў праекцыі на вось Оу непасрэдна перад яго адрывам ад раствору, як вынікае з малюнка 57.1, в, мае выгляд:
F ‒ mg – Fн = 0 або F = mg + 4πrσ.
Адказ: F = 0,13 Н.