Задачник по физике - Белолипецкий С.Н. (1238768), страница 21
Текст из файла (страница 21)
Найдите коэффициент поверхностного натяжени2! и. 100 мОдекултгРнля Физикл и теРмОдинлмитсл Гл. 2 2.193 . Найдите разность уровней жидкости в двух капиллярных трубках, опущенных в жидкость. Плотность жидкости р = 0,80 г,,'смсл., коэффициент поверхностного натяжения ст = = 22.10 'г Н и, внутренние диаметры трубок равны с45 = О, 04 см и дз = О, 1 см. 2.194з.
В двух капиллярных трубках разного диаметра, опущенных в волу, установилась разность уровней ЬЬ, = 2,6 см. Прн опускании этих же трубок в спирт разность уровней стала равной Ь6, =- 1 см. Определите коэффициент поверхностного натяжения спирта о;, если плотность спирта равна р, = = 790 кг,'этэ. 2.195~. Определите разность уровней жидкости Ь6 в двух опущенных в жидкость вертикальных капиллярах с радглусами тт и гэ, если тлзвестны плотность жтгдкости р, коэффициент се поверхностного натяжения а и краевой угол смачиванпя О, 0 < < В < 180'С. 2.196а.
Стеклянный стержень диаметра с45 вставили в стеклянную трубку диаметра внутреннего канала с?э так, что осп стержня и трубки совпадают. Затехт полученный капилляр вертикально опустили в жидкость. Оттределите высоту 6 подъема жидкос'ти в капилляре, еслн известны плотность жидкости р, коэффициент ее поверхностного натяжения ст и краевой угол смачиванпя сг, 0 < д < 180'С; с?э — атг « с1г. 2.197а. Капиллярная трубка представляет собой конус, образующая которого составляет с осью конуса малый угол ст.
Радиусы большего гл меньшего отверстийг каппллярной трубки равны ?? и г соответственно. В первом случае трубка касается воды больпплм, во второи раз меньшим отверстием. На какие высоты Н и 6 поднимется вода в капилляре? Вода полностью смачивает поверхность капилляра. Ось трубки вертикальна. 2.198а.
Вертикальную капиллярную трубку внутреннего радиуса т опускают нижним концом в жидкость с коэффициентом поверхностного натяжения ст и плотностью р. Жидкость полностью смачивает поверхность кашшляра. Какое количество теплоты 0 выделится при подъеме жидкости? 2.199а. На какукт высоту 6 поднимется вода между параллельными пластинками, находящимися на расстоянии 1 =- О, 20 мм друг от друга? 2.200з. Конец стеклянной трубки радиуса г = О, 050 см опущен в воду па глубину 6 = 2, 0 см. Какое давление р дополнительно к атмосферному необходтлмо создать, чтобы выдуть пузырек воздуха через нижний конец трубки? 2.201з. Под каким давлением р находится воздух внутри мыльного пузырька диаметра с4 = 4, 0 мм? Атмосферное давле- 101 2.14 НОВКРХНОСТНЫВ 11В;!ЕНИЯ нис ро = 1, 013 10' Па, козффиццент поверхностного натяжения мт тльного раствора о = О, 04 11,?хт, Чему равно добавочное дав;и:нтле стр? 2.202а.
Капля ртути массы ш = 1.0 г находится между двумя параллельными стеклянными пластинками. Какую силу Е надо приложцть к верхней пластинке в направлении нормали к ее поверхности, чтобы капля ртути приняла форму диска радиуса т = 5,0 см'! Считать, что ртуть совершенно не смачивает стекло. Коэффициент поверхностного натяжения ртуттт о =- 0,47 Н,'м,плотность ртути р = 13,6 101 кг,'хтз. 2.203а. Капля воды массы ш = О. 1 г находится между двумя параллельными стеклянныкттл пластинками, находящимися на расстоянии с? = 1, 0 мкм друг от друга.
Мокрое пятно имеет круглую форму. Какую силу Е надо приложить к верхней пластинке в направлении нормалтт к ее поверхности, чтобы оторвать пластинки одну от другов? Считать, что вода полностью смачивает стекло. 2.204а. Оцентлте, сколько воды можно унести в решете. Ячетлка решета представляет собой квадратик площади з =- 1 х 1 мм, площадь решета Я = — О, 1 м . Решето водой не 2 2 смачивается.
2.205а. В одну большую каплю слились и = 8 капель ртути диаметром т?е =- 1 мм каждая. Какое количество теплоты тУ,Я при этом выделится? Коэффициент поверхностного натяжения ртути о = О. 47 Нт'хт. 2.2062. Какую 1таботу А против сил поверхностного натяжения нужно совершит!а чтобы в и раз увеличить обьем мыльного пузыря радиуса г? Коэффициент поверхностного натяжения мыльной воды равен о.. 2.2072. Капиллярную трубку опустили в сосуд с водой, а затем на поверхность воды налили масла (схт. 1л«у.нок). К~~~~~ ~~~щ~~~ 6 слоя масла, если известно, что его уровень совпадает с уровнем воды в трубке' ? Плотность масла равна р„= 0,90 гтсмз.
Радиус трубки т = 1,0 мм. Вода полностью смачивает трубку. 2.208а. Петлю из резинового шнура длины Ео и поперечного сечения о' положили на пленку жидкости. Пленку прокололи внутри петли, в результате чего она растянулась в окружность радиуса Л. Полагая, что при малых растяжениях для резины справедлив закон Гука и модуль 10нга (хтодуль упругости) для резины равен Е, определите коэффициент поверхностного натяжения о жидкости. ГЛАВА 3 ЭЛЕКТРИг1ЕСТВО И МАГНЕТИЗМ 3.1. Закон Кулона Сила электростатического взаимодействия точечных зарядов, находящихся в вакууме, прямо пропорциональна произведению 919в этих зарядов, обратно пропорциональна квадрату расстояния г между зарядами и направлена вдоль соединяющей их прггмой ~,закон Кулона 1: Г=й —, гв Между разноименными зарядами действуют силы притяжения, между одноименными силы отталкивания. В СИ коэффициент пропорциональности в законе Кулона 8 99 109Н ъ 4 о ' КР 3.1т.
Найдите силу Г, с которой взаимодействуют два точечных заряда величины 9 = 1, 0 Кл каждьш, находящиеся на расстоянии г = 1, 0 км друг от друга. 3.2т. Предполагая, что электрон в атоме водорода движется по круговой орбите радиуса го = О. 53 10 |с м, определите силу взаиъюдействия Г между протоном и электроном, скорость с движения электрона по орбите и время Т, в течение которого электрон совершает один оборот вокруг протона. З.З . Во сколько раз сила Г„, электростати ~еского отталки- 1 вания двух электронов превышает силу Г,,р их гравитационного притяжения? 3.4 . Два шарика, имеюгцие одипаковыс ъ~ассы ги = 0,1 г 1 и одинаковыс отрицательные заряды, в состоянии невесомости находятся в равновесии на любом расстоянии друг от друга, за.- метно превосходящем их размерьь Определите число А? избыточных электронов на каждом шарике.
Определите отношение массы Ьш избыточных электронов к ъ1ассе ва шарика. 103 ЗЛКОН КУЛОНЛ зл 3.5 . Два точечных заряда д и 4д находятся на расстоянии 2 А друг от друга. Какой заряд Я и на каком расстоянии т от первого заряда нужно поместить„чтобы вся система находилась в равновесии.' Является лп такое равновесие устойчивым? 3.6з. Четыре одинаковых заряда д размещены в вершинах квадрата. Какой заряд Я следует поместить в центр квадрата, чтобы система находилась в равновесии? 3.7з. ТРи положительных заРЯда ды Дз и пз Расположены на одной прямой, причем заряд пз связан одинаковыми нитями длины Ь с зарядами е?1 и дз. Определите силы натяжения Т нитей. 3.8з. Четыре заряда д, е„, д, Ц связаны пятью нитями длины Л, как показано на рисунке.
Определите натяжение Т нити, связывающей заряды Я, считая, что Ц > д. 3.9з. Два одинаковых заряженньех шарика массы гн каждый, подвешенных в одной точке на нитях длины Л., разошлись так, что угол между нитями стал прямым (см. рисунок), Определите заряд 9 шариков. К задаче 3.8 3.10~. На нити подвешен шарик массы т = 9, 8 г, которому сообщили заряд д = 1 мкКл. Когда к нему поднесли снизу заряженный таким же зарядом 1парик, сила натяжения нити уменьшилась в и = 4 раза. Определите расстояние т между центрами спариков, 3.11 . Два заряженных шарика соединены нитью длины А = 10 см.
Отношение масс п1ариков т1~тз = 2. заряды одинаковы по величине (д( = 10 т Кл. но противоположны по знаку. Какую внешнюю силу Г надо приложить к шарику массы тн чтобы в процессе движения нить была натянута? 3.12з. По тонкому проволочному кольну радиуса й равномерно распределен электрический заряд 9. В центре кольца расположен одноименный с 9 то точный заряд е,'., причем Ц » о. Определите силу Т натяжения проволоки, из которой изготов- лено кольцо. 104 зе!ВК'ГРИЧВС !'ВО И МЛ!'НКТИЗМ ГЛ.
3 3.13 . Внутри гладкой сферы диаметра д находится маленький заряженный шарик массы т. Какой величины заряд Я нужно поместить в нижней точке сферы для того, чтобы шарик удерживался в ее верхней точке? Заряд шарика Ч. 3.2. Напряженность электрического поля. Принцип суперпозиции полей Вектор напряженности электрического поля, являющийся его силовой характеристикой, равен отношению силы и", дсйствующен со стороны электрического поля на точечный пробный заряд !?, помещенный в рассматриваемую точку поля, к величине !? этого заряда: Е Е= —.
!! Напряженность электростатического поля, создаваемого в вакууме точечным зарядом !?, равна Е =. —,г, )Е(--- 4хео г' ' 4яео гз ' где г радиус-вектор, соединяя)щий зар!тд д с то !кой, где определяется напряженность поля. Принцип супсрпазиции злсклпрических полей !принцип независимости действия влеки!рических полей): напряженность электрического поля, созданного несколькими источниками, равна геометрн"!еской сумме напряженностей полей, созданных каждым из источников в отдельности. 3.14г.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
