5. Phƣơng pháp nghiên cứu
2.1.3. Dạng 3: Bài toán về hiện tượng nhỏ giọt của chất lỏng
2.1.3.1. Phương pháp giải
Do tác dụng của trọng lực nƣớc có xu hƣớng chảy xuống dƣới. Tuy nhiên do tác dụng của lực căng mặt ngoài cản trở nƣớc rời ngay khỏi ống. Do chịu tác dụng của trọng lực giọt nƣớc to dần cho tới khi thắng lực căng mặt ngoài tác dụng lên giọt nƣớc thì khi đó giọt nƣớc rời xuống.
- Đầu tiên giọt nƣớc to dần nhƣng chƣa rơi xuống.
- Đúng lúc giọt nƣớc rơi: P = F ⇔ mg = .l (với l là chu vi miệng ống) ⇔V1 .Dg =
⇔ Dg =
Trong đó: n là số giọt nƣớc, V( m3) là thể tích nƣớc trong ống, D(kg/m3) là khối lƣợng riêng chất lỏng, d (m) là đƣờng kính miệng ống.
2.1.3.2. Bài tập vận dụng
Bài 1
Cho nƣớc vào một ống nhỏ giọt có đƣờng kính miệng ống d = 0,4 mm, hệ số căng bề mặt của nƣớc là 0,073 N/m. Lấy g = 9,8 m/s2. Tính khối lƣợng giọt nƣớc khi rơi khỏi ống.
Giải
Lúc giọt nƣớc hình thành, lực căng bề mặt F ở đầu ống kéo nó lên là: F = .l ( với l là chu vi miệng ống)
Giọt nƣớc rơi khỏi ống khi trọng lƣợng giọt nƣớc bằng lực căng bề mặt:
⇒
Đáp số: Bài 2
Có 20cm3 nƣớc đựng trong một ống nhỏ giọt có đƣờng kính đầu mút là 0,8mm. Giả sử nƣớc trong ống chảy ra ngoài thành từng giọt một. hãy tính xem trong ống có bao nhiêu giọt, cho biết = 0,073 N/m, D = kg/m3, g = 10 m/s2 .
Giải
Lúc giọt nƣớc hình thành, lực căng mặt ngoài F ở đầu ống kéo nó lên là:
F = l ( với l là chu vi miệng ống)
Giọt nƣớc rơi khỏi ống khi trọng lƣợng giọt nƣớc bằng lực căng mặt ngoài: F = P ⇔ mg = l ⇔ Dg = ⇔ (giọt) Đáp số: (giọt)