Xác định giá trị của đổ vòng nhôm rời khỏi mặt nước
Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu về việc xác định giá trị của đổ vòng nhôm rời khỏi mặt nước. Yêu cầu của bài viết là đặt thẳng đứng sao cho đáy của nó tiếp xúc với mặt nước. Chúng ta đã được cho biết đường kính trong và đường kính ngoài của vòng nhôm lần lượt là \(d_1 = 46 \mathrm{~mm}\) và \(d_2 = 48 \mathrm{~mm}\), cùng với hệ số căng bề mặt của nước là \(\sigma = 73 \times 10^{-3} \mathrm{~N/m}\). Để xác định giá trị của đổ vòng nhôm rời khỏi mặt nước, chúng ta cần tìm hiểu về lực tác động lên vòng nhôm. Theo yêu cầu, chúng ta đã biết rằng vòng nhôm được thả thẳng đứng lên trên. Vì vậy, chúng ta có thể giả sử rằng lực tác động lên vòng nhôm là một lực thẳng đứng. Để tính toán giá trị của đổ vòng nhôm rời khỏi mặt nước, chúng ta có thể sử dụng nguyên lý Archimedes. Nguyên lý này cho biết rằng sự nổi lên của một vật thể trong chất lỏng phụ thuộc vào trọng lượng của chất lỏng mà vật thể đẩy lên. Trong trường hợp này, chúng ta có thể xem vòng nhôm như một vật thể được đẩy lên bởi lực nổi của nước. Để tính toán lực nổi của nước, chúng ta có thể sử dụng công thức \(F = \sigma \cdot A\), trong đó \(F\) là lực nổi, \(\sigma\) là hệ số căng bề mặt của nước và \(A\) là diện tích tiếp xúc giữa vòng nhôm và mặt nước. Diện tích tiếp xúc này có thể được tính bằng công thức \(A = \pi \cdot \left(\frac{d_2^2 - d_1^2}{4}\right)\). Sau khi tính toán, chúng ta sẽ có giá trị của lực nổi của nước. Để xác định giá trị của đổ vòng nhôm rời khỏi mặt nước, chúng ta cần so sánh lực nổi của nước với lực tác động lên vòng nhôm. Nếu lực nổi của nước lớn hơn lực tác động lên vòng nhôm, vòng nhôm sẽ tiếp tục nổi trên mặt nước. Ngược lại, nếu lực nổi của nước nhỏ hơn lực tác động lên vòng nhôm, vòng nhôm sẽ chìm xuống dưới mặt nước. Từ đó, chúng ta có thể xác định giá trị của đổ vòng nhôm rời khỏi mặt nước.