Problema 3.4.14

Un telaietto metallico di peso trascurabile a forma di U è attaccato mediante un filo al piatto di una bilancia di precisione (vedi fig.3.53).


fig.3.53

La larghezza del telaietto è l=2,0cm. Inizialmente si tiene il telaietto tutto immerso in un liquido di tensione superficiale τ=60.10-3N/m. Quando la bilancia è in equilibrio il telaietto è parzialmente immerso e una membrana liquida è sottesa dal telaietto e dalla superficie libera del liquido.

1) Qual è il peso P che dobbiamo mettere sul piatto B per fare equilibrio?

2) Qual è il lavoro delle forze di tensione quando si solleva di h=1,0cm il telaietto?

Guarda la soluzione

Vedi Cap.2.9 Tensione superficiale.

P=2lτ

P=2,2.10-2 . 60.10-3=2,4.10-3N

L=Fs=2lτh=2τΔS

L=2τΔs=2τhl

L=2,4.10-5J


Per aumentare la superficie della lamina occorre compiere un lavoro.

Avevamo definito la tensione superficiale mediante la τ=F/l.

Dalla L=τΔS possiamo definire, con considerazioni di carattere energetico, che τ=L/ΔS dove L rappresenta il lavoro (o anche la variazione di energia potenziale della lamina) e ΔS la variazione di superficie della lamina ΔS.

Problema del Capitolo 3 - Forze e moto

Problema di difficoltà: Media