What force is required to lift a thin wire ring 6 cm in diameter from a water surface at 20^circ C ?

Passo 1

Vamos entender o que a questão está pedindo: precisamos descobrir qual é a força necessária para levantar um anel fino de fio com diâmetro de 6 cm da superfície da água a 20°C. Para resolver isso, vamos utilizar o conceito de tensão superficial, que é a força que atua na superfície da água.

Passo 2

Primeiro, precisamos saber qual é a tensão superficial da água a 20°C. Esse valor é aproximadamente:
gamma = 0,0728 , N/m
Onde:
  • é a tensão superficial.

Passo 3

Agora, vamos calcular o comprimento total do anel, que é a circunferência. A fórmula para a circunferência é:
C = pi times d
Onde:
  • C = pi times 0,06 , m approx 0,1885 , m é a circunferência.
  • é o diâmetro do anel.
Substituindo o valor do diâmetro:

Passo 4

A força total necessária para levantar o anel é dada pela fórmula:
F = 2 times gamma times C
Isso porque a tensão superficial atua em ambos os lados do anel (superior e inferior).

Passo 5

Substituindo os valores que já temos:
F = 2 times 0,0728 , N/m times 0,1885 , m approx 0,027 , N

Resposta

A força necessária para levantar o anel é aproximadamente 0,027 N.

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