10 класс Примеры решения задач по теме «свойства жидкости» § 77. Примеры решения задач по теме «свойства жидкости»

ГДЗ по физике, 10 класс, Мякишев, номер 77.1: Примеры решения задач по теме «свойства жидкости»

Физика — Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Сотский Н.Н.; под редакцией Парфентьевой Н.А.

Надежда Фомина, преподаватель физики Шпаргача обновлено 11 сентября 2026

← 75.3 77.2 →

Условие

Найти разность уровней жидкости (плотность ρ) в двух сообщающихся капиллярах с радиусом r, если один смачивается полностью, а другой не смачивается. Коэффициент поверхностного натяжения τ. Определить коэффициент поверхностного натяжения, если сила, удерживающая рамку длиной 8 см в равновесии, равна 7 мН (см. рис. 12.2).

Номер как в учебнике. Условие — полный пересказ редакции: те же пункты, числа и факты, не цитата из книги.

Пошаговое решение

План решения

Задача состоит из двух независимых частей. В первой части необходимо найти разность уровней жидкости в двух сообщающихся капиллярах: один смачивается (краевой угол θ=0^o), другой не смачивается (краевой угол θ=180^o). Для этого используем формулу высоты подъема/опускания жидкости в капилляре и закон сообщающихся сосудов. Во второй части нужно определить коэффициент поверхностного натяжения τ по силе, удерживающей рамку. Здесь важно учесть, что пленка жидкости имеет две поверхности (верхнюю и нижнюю), поэтому сила действует на удвоенную длину стороны рамки.

Вычисление

1. Разность уровней в капиллярах.

Высота подъема жидкости в смачиваемом капилляре (h₁) определяется формулой:

h₁=2τcos(0^°)/ρgr=2τ/ρgr

В несмачиваемом капилляре жидкость опускается. Высота опускания (h₂) равна модулю изменения уровня:

h₂=|2τcos(180^°)/ρgr|=|-2τ/ρgr|=2τ/ρgr

Так как сосуды сообщающиеся, разность уровней 4τ/ρgr складывается из абсолютных величин отклонений от общего уровня покоя (или просто как сумма высот подъема и опускания относительно среднего уровня):

Δh=h₁+h₂=2τ/ρgr+2τ/ρgr=4τ/ρgr

2. Коэффициент поверхностного натяжения.

Сила поверхностного натяжения F, действующая на рамку длиной l, учитывает наличие двух поверхностей пленки (сверху и снизу). Поэтому полная длина контакта равна 2l. Условие равновесия:

F=τ·2l

Отсюда выражаем τ:

τ=F/2l

Подставим числовые данные: F=7 мН =7·10^-3 Н, l=8 см =0.08 м.

τ=7·10^-3/2·0.08=7·10^-3/0.16=43.75·10^-3 Н/м ≈0.044 Н/м

Проверка

Единицы измерения в первой части: [Н/м]/[кг/м³]·[м/с²]·[м] =кг · м / с²/ м/кг/м³· м/с²· м =кг/с²кг/м²· с² = м/. Единицы совпадают с единицами длины. Во второй части: Н/м =Н/м, что соответствует размерности коэффициента поверхностного натяжения. Значение τ≈0.044 Н/м характерно для многих органических жидкостей или мыльных растворов, что физически правдоподобно.

Ответ

а) Δh=4τ/ρgr

б) τ≈0.044 Н/м

В условии дано два разных вопроса. Первый требует вывода формулы, второй — численного расчета. Ключ ответа '4σ / ρgr' относится только к первому пункту задачи. При расчете второго пункта важно помнить про две поверхности пленки (коэффициент 2).

Как решение?

Двойная оценка: понятность и подробность. Можно выбрать одно или оба.

Подробность

У вас другое условие?

Загрузите фото — учтём ваши числа и редакцию.

Решить по фото

Частые вопросы

Это точный номер 77.1 из моего учебника?

Номер совпадает с учебником «Физика», Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Сотский Н.Н.; под редакцией Парфентьевой Н.А.. Формулировка — пересказ редакции, не дословная цитата. Если в вашей редакции другие числа — загрузите фото.

Какой ответ в задании 77.1?

Краткий ответ: а) h = 4 g r б) 0.044 Н/м.

Как пользоваться этим разбором?

Сначала прочитайте условие и чертёж, затем шаги решения по порядку и сверьте свой ход с кратким ответом внизу.

Какой учебник имеется в виду?

«Физика», Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Сотский Н.Н.; под редакцией Парфентьевой Н.А.. Проверьте часть, год и автора на обложке. Тема в учебнике: § 77. Примеры решения задач по теме «свойства жидкости».

Можно ли списать ответ без решения?

Лучше сначала решить самостоятельно, а разбор использовать для проверки хода и поиска ошибки.