quan sát thấy-nước chảy dễ dàng và thành từng lớp (xem Hình 1). Khi đó công thức Stokes mô tá lực
tiêu tán (tức là một loại lực ma sát) cho một hạt chuyển động với tốc độ nhỏ :
tị Trái với hình ảnh đó, khi các bong bóng tương đối lớn đi lên bề mặt, chúng làm ¡1! rối loạn nước ở xung quanh, có những khoảng trống được tạo thành phía sau
' bong bóng và sự chảy rối được quan sát thấy (xem Hình 1). Trong trường hợp này, '_ một phần động năng của bong bóng đi lên trên chuyển thành công tiêu tán. Hình 1. Các loại chảy thành lớp và chảy rối đối với một bong bóng không khí đi lên
trong nước.
2) Khi bề mặt chất lỏng có dạng lồi (hoặc lõm), thì xuất hiện mỘt lực căng bề mặt do tương tác phân tử ở gần mép. Áp suất này được cho bởi công thức :
le = = 7= m= = = = —-
trong đó: là hệ số căng bề mặt (đơn vị là N/m), là lực trên một đơn vị độ dài của bề mặt, R là bán kính cong của mặt.
11. 3) Khi xét một quá trình ngắn với thời gian kéo dài đặc trưng "t", thì người ta coi
nghịch đảo của t là tần số đặc trưng . Hãy dùng định nghĩa này để tính các tần số của tiếng động.
Bài 34: 9" Asian Physics Olympiad
Xét nước sôi trong một cái bình hình trụ đáy phẳng Ớ áp suất khí quyển bình thường. Đáy của bình được đốt nóng đều và có một sự biến thiên nhiệt độ theo phương thẳng đứng, các bong bóng xuất hiện và tiến hoá
Q1. Hãy viết điều kiện về áp suất để cho một AB lớn lên trong khối nước ở độ cao h<H, trong đó H là độ cao của mặt nước trong bình. Xét đến bất đẳng thức .
[theo]
Q2. Hãy viết cho một AB điều kiện để nó bứt ra khỏi đáy bình. Xét đến hệ thức. [theo ]
Q3. Xét một AB có bán kính ở đáy của bình. Khi nước đã sôi, bong bóng bão hoà hơi nước và tăng
bán kính. Hãy viết tỈ số giữa khối lượng không khí và khối lượng hơi bão hoà bên trong bong bóng ở
nhiệt độ T. Hãy tính tỈ sỐố này ở nhiệt độ phòng T=20°C (Q và ở điểm sôi T=100°C (). [theo]
Q44. Dùng dữ liệu thí nghiệm phân tích tiếng động (NAE) và định luật Newton, hãy ước tính bán kính
của AB bứt ra khỏi đáy và đi lên trên một khoảng. Giả thiết rằng khối lượng cộng thêm (khi kể đến
lớp nước ở xung quanh) của AB bằng một nửa khối lượng của bong bóng chứa nước có cùng kích thước.
Q5. Hãy viết bán kính của đáy của một AB ngay trước khi nó đi lên, khi cài "vòi" của nó đã rất hẹp
(xem Hình 3). [theo]. Hãy tính bán kính này bằng cách dùng bán kính đã tìm được ở Q4.
Q6. Bằng cách dung các dữ liệu NAE, hãy ước tính bán kính của VB bị co lại, bằng cách giả thiết rằng áp suất theo phương bán kính vào khoảng 3kPa trong suốt quá trình.
trình thoát khí cưỡng bức.
Q8. Hãy viết tốc đỘ đi lên của một AB điển hình bằng cách sử dụng định luật Stokes cho sự chảy
thành lớp. /theoJ. Hãy ước tính thời gian đi lên cho H=10cm.
Q9. Hãy viết tốc đỘ đi lên trung bình cho VB với sự chảy rối. [theo].Hãy ước tính thời gian đi lên
cho H=10 cm.
Bài 35: Tỉnh thể ion, thế Yukawa và Nguyên lý Pauli.
¬ h Nguyên tử của nhiều nguyên tố hóa học có năng lượng ion hóa rất QC e ® Q . thấp và dễ dàng mất các electron lớp ngoài. Ngược lại, nguyên tử của ] ° . ¡ các nguyên tố khác lại dễ dàng nhận các electron. Điều đó dẫn đến là, o@ lọ QỀ _@ các ion dương và âm này kết hợp với nhau thành các cầu trúc ion bền "X-. @ *+ vỮng. Nhiều chất rắn có cấu trúc tỉnh thể, trong các tỉnh thể đó các
@ QS nguyên tử được sắp xếp một cách đều đặn, tuần hoàn. Trong một tỉnh Q-=- Ò @œ-Ó G @_ nếi tưởng, đơn vị cấu trúc cơ sở được lặp lại trong không gian.
¬@q Mạng lập phương tâm mặt của tỉnh thể muối ăn (NaCl). Khoảng cách giỮa các tâm nguyên tỬ trong mạng là hằng số và được cho bởi thông sỐ Phần đóng góp chính vào năng lượng liên kết của một tỉnh thể ion là thế năng tĩnh điện của các ion.
Tương tác điện giữa hai điện tích điểm q¡ và q; nằm cách nhau một khoảng R được xác định bởi thế năng Coulomb:
trong đó là hằng số Coulomb. Nếu là lực hút, lực mang dấu âm. Hướng của lực là hướng dọc theo
đường thẳng nối hai điện tích điểm. Đối với trường hợp tinh thể NaC], hai loại ion có điện tích +e, và một ion tương tác với rất nhiều ion khác xung quanh nó. Nếu xét tinh thể có kích thước lớn vô hạn và kể đến tất cả các ion dương và âm, thì thế năng tương tác là thế năng hút, với r là khoảng cách giữa các ion lân cận gần nhất và ø = 1,74756 là hằng số Madelung [E.Madelung, Phys. Zs, 19 (1918) p542], được sử dụng để xác định năng lượng cỦa một ion trong tỉnh thể.
Bài 36: Để đo gia tỐc trọng trường g, người ta có thể dùng con lắc rung, gồm một lá thép phẳng chiều dài l, khối lượng m, một đầu của lá thép gắn chặt vào điểm O của giá, còn đầu kia gắn một chất điểm khối lượng M. ở vị trí cân bằng lá thép thẳng đứng. Khi làm lá thép lệch khỏi vị trí cân
bằng một góc nhỏ (radian) thì sinh ra momen lực c.9 (c là một hệ số không đổi) kéo lá thép trở về vị trí ấy (xem hình vẽ).
Trọng tâm của lá thép nằm tại trung điểm cỦa nó và momen quán tính của riêng lá thép đối với trục quay qua ©O là .
1. Tính chu kì T các dao động nhỏ của con lắc.
2. Cho l = 0,20m, m = 0,01kg, M = 0,10kg. Để con lắc có thể dao động, hệ số c phải lớn hơn giá trị
nào? Biết øg không vượt quá .
3. Cho l, m, M có các giá trị như ở 2), c = 0,208. Nếu đo được T = 10s thì g có giá trị bằng bao nhiêu? 4. Cho l, m, M, c có các giá trị cho ở 3). Tính độ nhạy của con lắc, xác định bởi , đT là biến thiên nhỏ của T ứng với biến thiên nhỏ dg cỦa ø quanh giá trị trung bình . Nếu ở gần, gia tỐc tăng thì T tăng
hay giảm bao nhiêu?
5. Xét một con lắc đơn có chiều dài L = 1m cũng dùng để đo g. Tính độ nhạy của con lắc đơn ở gần
giá trị trung bình ; ø tăng thì chu kì T cỦa con lắc đơn tăng hay giảm bao nhiêu? So sánh độ nhạy củỦa
hai con lắc.
Bài 37: Một lượng khí lý tưởng đơn nguyên tử thực hiện chu trình ABCDECA biểu diễn trên đồ thị
như hình vẽ bên.
Cho biết ,, AB, BC, CD, DE, EC, CA là các đoạn thẳng. 1. Tính các thông số và.