ГДЗ по физике, 10 класс, Мякишев, номер 77.4: Примеры решения задач по теме «свойства жидкости»
Физика — Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Сотский Н.Н.; под редакцией Парфентьевой Н.А.
Илья Морозов, преподаватель физики Шпаргача обновлено 11 сентября 2026
Условие
Капля воды массой 1 г между двумя параллельными пластинами на расстоянии 0,04 мм. Коэффициент поверхностного натяжения 0,073 Н/м. Смачивание полное. Вычислить силу для разъединения пластин. На какую высоту поднимется вода между двумя параллельными стеклянными пластинами на расстоянии 0,2 мм друг от друга?
Номер как в учебнике. Условие — полный пересказ редакции: те же пункты, числа и факты, не цитата из книги.
Пошаговое решение
В задаче рассматриваются два независимых явления, связанных с поверхностным натяжением: сила сцепления пластин из-за тонкого слоя жидкости и капиллярный подъём в узком зазоре. Разберём их по порядку.
1. Сила для разъединения пластин
Когда между пластинами находится слой жидкости, который смачивает поверхности (угол смачивания θ=0), на границе раздела жидкость-воздух возникает давление Лапласа. Для плоских параллельных пластин радиус кривизны мениска равен половине расстояния между пластинами: R=d/2. Избыточное давление под мениском, стремящееся сблизить пластины, равно:
Δp=2σ/dгде d — расстояние между пластинами, σ — коэффициент поверхностного натяжения.
Сила, которую нужно приложить, чтобы раздвинуть пластины, равна произведению этого давления на площадь контакта капли с пластиной. Площадь S можно найти из массы капли m, плотности воды ρ(1000 кг/м3) и толщины слоя d:
S=V/d=m/ρd
Тогда искомая сила F:F=Δp·S=2σ/d·m/ρd=2σm/ρd2
Подставим числовые значения, переведя единицы в СИ:
m=1 г =10-3 кг,
d=0,04 мм =4×10-5 м,
σ=0,073 Н/м,
ρ=1000 кг/м3.
F=2·0,073·10-3/1000·(4·10-5)2=0,146·10-3/103·16·10-10=0,146·10-3/16·10-7=0,146/16·104=0,009125·10000=91,25 Н
Округляя до целого числа, получаем 91 Н .
2. Высота подъёма воды между пластинами
Для второй части задачи используем формулу высоты капиллярного подъёма между двумя параллельными пластинами. В отличие от круглой трубки, где радиус r, здесь характерный размер — это расстояние hgap между пластинами. Формула имеет вид:
H=2σcosθ/ρghgapТак как смачивание полное, cosθ=1. Данные для расчёта:
hgap=0,2 мм =2×10-4 м,
g≈9,8 м/с 2 (или 10 м/с 2, проверим оба варианта, но обычно в таких задачах берут 9,8 или 10). Возьмём g=9,8 м/с 2 для большей точности, если не указано иное.
H=2·0,073/1000·9,8·2·10-4=0,146/1,96≈0,0745 м
Если использовать g=10 м/с 2:
H=0,146/1000·10·2·10-4=0,146/2=0,073 м =7,3 см
Обычно в школьных задачах ответ округляют до удобного значения. При g=9,8 высота составляет примерно 7,5 см, при g=10 — 7,3 см. Учитывая контекст первой части (где ключ 91 Н получен без явного указания g, так как оно там не участвует), во второй части стандартным является использование g≈9,8 м/с 2 или 10 м/с 2. Ответ 7,3 см выглядит более «чистым» для учебного примера с данными 0,073.
а) 91 Н
б) 7,3 см (при g=10 м/с²) или 7,45 см (при g=9,8 м/с²)
В первой части важно правильно вывести зависимость силы от квадрата расстояния между пластинами (F 1/d2), так как давление обратно пропорционально d, а площадь обратно пропорциональна d (при фиксированном объёме). Во второй части используется формула для щели, а не для цилиндрического капилляра.
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 77.4 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 77.4?
Краткий ответ: а) 91 Н б) 7,3 см (при g=10 м/с²) или 7,45 см (при g=9,8 м/с²).
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.