№579 ГДЗ Рымкевич 10-11 класс (Физика)

Рассмотрим вариант решения задания из учебника Рымкевич 10-11 класс, Дрофа: Положите на поверхность воды спичку и коснитесь воды кусочком мыла по одну сторону вблизи спички. Объяснить наблюдаемое явление. Найти силу, приводящую спичку в движение, если длина спички 4 см.

Спичка движется в сторону чистой воды, потому что мыльный раствор уменьшает поверхностное натяжение воды. С одной стороны спички действует сила поверхностного натяжения мыльного раствора, с другой — воды. Так как $$\sigma_{\text{в}} > \sigma_{\text{м}}$$, возникает результирующая сила, направленная от мыла:

$$F = F_{\text{в}} — F_{\text{м}} = \sigma_{\text{в}}l — \sigma_{\text{м}}l = l(\sigma_{\text{в}}-\sigma_{\text{м}})$$

Переведём длину спички в СИ: $$l=4\ \text{см}=0{,}04\ \text{м}$$.

Подставим значения:

$$ F = 0{,}04\,(73-40)\ \text{мН/м} \\ F = 0{,}04 \cdot 33\ \text{мН} = 1{,}32\ \text{мН} \approx 1{,}3\ \text{мН} $$

Ответ: спичка движется из-за разности сил поверхностного натяжения; $$F \approx 1{,}3\ \text{мН}$$.