Que força será necessária para tirar um anel fino com
de diâmetro da superficie da água a
? Desprezar o peso do anel.
Passo 1
O enunciado pede a força necessária para arrancar um anel fino da superfície da água a
. Isso envolve o conceito de tensão superficial, pois ao puxar o anel quebramos a película líquida ao longo do contorno do anel.
Passo 2
Em
, a tensão superficial da água vale aproximadamente
O anel tem diâmetro
logo o raio é
Passo 3
A força necessária para vencer a tensão superficial é dada por
onde
é o comprimento do contorno em contato. Como o anel tem duas faces (superior e inferior), multiplicamos por 2. E
é a circunferência do anel,
. Logo
Passo 4
Substituindo os valores:
Resposta
A força necessária é aproximadamente