ГДЗ по физике, 10 класс, Мякишев, номер 77.2: Примеры решения задач по теме «свойства жидкости»
Физика — Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Сотский Н.Н.; под редакцией Парфентьевой Н.А.
Роман Жуков, преподаватель физики Шпаргача обновлено 11 сентября 2026
Условие
В вертикальной смачиваемой водой капиллярной трубке находится вода. Найти высоту столба воды при подъеме сосуда с ускорением 4,9 м/с 2. Радиус капилляра 1 мм, коэффициент поверхностного натяжения воды 0,073 Н/м. Какую работу нужно совершить, чтобы выдуть мыльный пузырь радиусом 1 см? Коэффициент поверхностного натяжения мыльного раствора 0,04 Н/м.
Номер как в учебнике. Условие — полный пересказ редакции: те же пункты, числа и факты, не цитата из книги.
Пошаговое решение
В данной задаче необходимо рассмотреть два независимых физических процесса: изменение высоты столба жидкости в капилляре при ускоренном движении сосуда и работу по созданию мыльного пузыря. Для первого случая применим условия равновесия сил поверхностного натяжения и силы тяжести с учетом инерции (эффекта перегрузки). Для второго случая воспользуемся определением работы против сил поверхностного натяжения для пленки, имеющей две поверхности.
1. Высота столба воды в ускоряющемся капилляре
Сила поверхностного натяжения Fпов, поднимающая воду вверх, определяется как произведение коэффициента поверхностного натяжения σ на длину окружности капилляра:
Fпов =σ·2πrСила тяжести mg направлена вниз. Однако сосуд движется с вертикальным ускорением a вверх. В неинерциальной системе отсчета, связанной с сосудом, на жидкость действует сила инерции ma, направленная вниз. Таким образом, эффективная сила, противодействующая подъему, равна сумме сил тяжести и инерции:
Fвниз =m(g+a)Масса столба воды m выражается через плотность воды ρ, радиус капилляра r и высоту столба h:
m=ρV=ρπr2hПриравняем силу поверхностного натяжения к эффективной силе тяжести (условие равновесия):
σ·2πr=ρπr2h(g+a)Выразим искомую высоту h:
h=2σ/ρr(g+a)Подставим числовые значения. Плотность воды примем ρ=1000 кг/м3. Ускорение свободного падения g≈9,8 м/с 2. Радиус r=1 мм =10-3 м. Коэффициент σ=0,073 Н/м. Ускорение сосуда a=4,9 м/с 2.
h=2·0,073/1000·10-3·(9,8+4,9)=0,146/1·14,7≈0,00993 мПереведем результат в сантиметры: h≈0,99 см, что округленно составляет 1 см .
2. Работа по выдуванию мыльного пузыря
Мыльный пузырь представляет собой тонкую пленку раствора, которая имеет две поверхности: внутреннюю и внешнюю. Поэтому полная площадь поверхности S, которую нужно создать, вдвое больше площади сферы радиуса R:
S=2·4πR2=8πR2Работа A по увеличению поверхности пропорциональна изменению площади и коэффициенту поверхностного натяжения σмыл:
A=σмыл ·S=σмыл ·8πR2Дано: R=1 см =0,01 м, σмыл =0,04 Н/м.
A=0,04·8·3,14·(0,01)2=0,32·3,14·10-4≈1,005·10-4 ДжТаким образом, работа составляет примерно 10-4 Дж или 0,1 мДж.
а) Высота столба воды: h≈1 см
б) Работа по выдуванию пузыря: A≈10-4 Дж
Задача состоит из двух частей. Первая часть требует учета эффекта перегрузки при движении сосуда с ускорением вверх, что увеличивает эффективную силу тяжести (g+a). Вторая часть учитывает двойную поверхность мыльной пленки.
Как решение?
Двойная оценка: понятность и подробность. Можно выбрать одно или оба.
У вас другое условие?
Загрузите фото — учтём ваши числа и редакцию.
Частые вопросы
Это точный номер 77.2 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 77.2?
Краткий ответ: а) Высота столба воды: h 1 см б) Работа по выдуванию пузыря: A 10^-4 Дж.
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.