JavaScript is required

Trong bình hình trụ chứa nước quay tròn quanh trục đối xứng bình với vận tốc góc không đổi. Nếu người ta làm rơi vào bình một hạt thuỷ ngân thì sau khi ổn định:

A.

Hạt thuỷ ngân sẽ chìm xuống đáy tại trục đối xứng

B.

Hạt thuỷ ngân sẽ bị bắn ngang ra thành bình nếu bình quay nhanh

C.

Hạt thuỷ ngân sẽ chìm xuống đáy bình tại thành bình

D.

Hạt thuỷ ngân sẽ chìm xuống đáy bình tại trục đối xứng nếu bình quay chậm

Trả lời:

Đáp án đúng: A


Khi bình nước hình trụ quay tròn, mặt thoáng của nước sẽ có dạng paraboloid tròn xoay. Hạt thủy ngân có khối lượng riêng lớn hơn nước. Do đó, nó sẽ chịu tác dụng của lực đẩy Archimedes nhỏ hơn so với trọng lực. Đồng thời, do hệ quy chiếu là hệ quy chiếu quay, nên hạt thủy ngân còn chịu thêm lực quán tính ly tâm hướng ra xa trục quay. Vì thủy ngân nặng hơn nước rất nhiều nên ảnh hưởng của lực quán tính không đáng kể so với xu hướng chìm xuống do trọng lực. Kết hợp cả hai yếu tố, hạt thủy ngân sẽ chìm xuống đáy bình. Vì lực quán tính ly tâm tác dụng lên nó không đáng kể, nó sẽ chìm xuống gần trục đối xứng hơn là bị văng ra thành bình.

Nếu bình quay rất chậm, lực quán tính ly tâm càng nhỏ, hạt thủy ngân sẽ chìm xuống gần trục đối xứng.

Vậy đáp án đúng là A.

Câu hỏi liên quan