Giải Vật lý 10 nâng cao – Bài 54: Hiện tượng dính ướt và không dính ướt. Hiện tượng mao dẫn

7

Câu C1 trang 263 SGK Vật lý lớp 10 Nâng cao. Tại sao kim dính mỡ có thể nổi lên mặt nước ?
Giải
Khi kim dính mỡ nằm nổi được trên mặt nước vì nước không dính ướt mỡ, mặt nước chỗ kim nằm cong lõm nên lực căng lên bề mặt hướng lên cân bằng với trọng lượng của kim. Vì vậy kim nổi được trên mặt nước.

Câu C2 trang 265 SGK Vật lý lớp 10 Nâng cao. Hãy cho biết sự khác nhau của dạng mặt ngoài chất lỏng của hai trường hợp nêu ra ở hình 54.4 SGK
Giải
a, Khi hai tấm kính đặt song song thì nước dâng cao đều đặn trong khe, mặt ngoài là một phần mặt trục lõm ( lòng mo), hai đường giới hạn thẳng nằm ngang.
b, Khi hai tấm kính đặt tạo thành góc nhị diện mặt nước là một mặt cong lõm, hai đường giới hạn là hai đường Hypebol.

Câu C3 trang 265 SGK Vật lý lớp 10 Nâng cao. Hãy nêu thêm ví dụ về hiện tượng mao dẫn ví dụ về hiện tượng mao dẫn thường gặp trong đời sống và kỹ thuật.
Giải
– Hiện tượng nước dâng lên bên trong mút xốp
– Nước dâng lên bên trong thân cây, nhánh hoa cắm trong lọ
– Máu dâng lên bên trong ống thủy tinh khi cần lấy máu xét nghiệm

Bài 1 trang 266 SGK Vật lý lớp 10 Nâng cao. Hãy chọn câu đúng
A.nhúng nó vào nước ( \({\rho _1} = 1000kg/{m^3};{\sigma _1} = 0,072N/m\) )
B.nhúng nó vào xăng ( \({\rho _2} = 700kg/{m^3};{\sigma _2} = 0,029N/m\) )
C.nhúng nó vào rượu ( \({\rho _3} = 790kg/{m^3};{\sigma _3} = 0,022N/m\) )
D. nhúng nó vào ête ( \({\rho _4} = 710kg/{m^3};{\sigma _4} = 0,017N/m\) )
Giải:
Chọn D
Từ công thức \(h = {{4\sigma } \over {g\rho d}}\) ta thấy ete, \({{{\sigma _4}} \over {{\rho _4}}}\) có giá trị lớn nhất nên h nhỏ nhất

Bài 2 trang 266 SGK Vật lý lớp 10 Nâng cao. Tìm hệ số căng bề mặt của nước nếu ống mao dẫn có đường kính là 1,0 mm và mực nước trong ống dâng cao 32,6 mm
Giải
d= 1,0 (mm) = \({10^{ – 3}}\) m; h=32,6 mm = 32,6.\({10^{ – 3}}\) (m) ;\(\rho = {10^3}\)(kg/\({m^3}\))
\(\sigma = {{h\rho gd} \over 4} = {{32,{{6.10}^{ – 3}}{{.10}^3}.9,{{8.10}^{ – 3}}} \over 4} = 0,08(N/m)\)

Bài 3 trang 266 SGK Vật lý lớp 10 Nâng cao. Trong một ống mao dẫn có đường kính hết sức nhỏ, nước có thể dâng cao lên 80mm, vậy với ống này thì rượu có thể dâng cao bao nhiêu ? Các dữ kiện lấy ở bài tập 1.
Giải
\({h_1}\)= 80 mm ; \(\eqalign{& \rho = {10^3}(Kg/{m^3});{\sigma _1} = 0,072(N/m) \cr & {h_2} = .?..;{\rho _2} = 790(kg/{m^3});{\sigma _2} = 0,022(N/m) \cr} \)
\({h_1} = {4 \over {gd}}.{{{\sigma _1}} \over {{\rho _1}}};{h_2} = {4 \over {gd}}.{{{\sigma _2}} \over {{\rho _2}}}\)
\( \Rightarrow {{{h_2}} \over {{h_1}}} = {{{\sigma _2}{\rho _1}} \over {{\sigma _1}{\rho _2}}} \Rightarrow h_2= {{{h_1}.{\sigma _2}.{\rho _1}} \over {{\sigma _1}.{\rho _2}}} = {{80.0,{{022.10}^3}} \over {0,027.790}}\)
\(= 30,9(mm)\)

Bài 4 trang 266 SGK Vật lý lớp 10 Nâng cao. Một phong vũ biểu thủy ngân có đường kính trong là 2mm và mực nước thủy ngân trong ống dâng cao 760 mm. Hỏi áp suất thực của khí quyển là bao nhiêu nếu tính đến hiện tượng thủy ngân không dính ướt ống thủy tinh ?
Giải
\(d = 2(mm) = {2.10^{ – 3}}m;\sigma = 0,470(N/m);\)
\(\rho = 13600(kg/{m^3})\)
Độ hạ của cột Hg do hiện tượng mao dẫn gây ra :
\(h’ = {{4\sigma } \over {pgd}} = {{4.0,47} \over {13600.9,{{8.2.10}^{ – 3}}}} = {7.10^{ – 3}}m = 7(mm)\)
Áp suất thực của khí quyển:
h= 760 + h’ = 760 + 7 = 767