Задача 2. (4 балла). Легкая соломинка массы m=1 г и длины L=4 см плавает на поверхности воды. По одну сторону от соломинки налили мыльный раствор. С каким ускорением w начнет двигаться соломинка? Сопротивлением воды движению соломинке пренебречь. Поверхностные натяжения воды и мыльного раствора равны соответственно σв= 7,4 10-2 Н/м и. σм.р.= 4 10-2 Н/м.
Благодаря смачиванию на соломинку (в горизонтальном направлении, перпендикулярном оси соломинки) действуют нескомпенсированные силы:
Fв = σв L - со стороны воды,
Fм.р. = σм.р. L - со стороны мыльного раствора.
Применим 2-й закон Ньютона для описания динамики соломинки
m w = Fв - Fм.р. = σв L - σм.р. L.
Искомое ускорение соломинки
w = (σв - σм.р.) L / m =
= (7.4 -4.0) 10-2 4 10-2 / 10-3 = 1.36 м/ с2 .