1. Капля масла объёмом 0,003 мм3 растеклась по поверхности воды тонким слоем и заняла площадь 300 см2. Принимая толщину слоя равной диаметру молекулы масла, определите этот диаметр.
ИИ-решебник / §8 / упражнение 2 / 1
Ответ подготовлен нейросетью и может содержать ошибки
Объяснение и пошаговое решение
### Ответ:
Диаметр молекулы масла равен **$10^{-10}\text{ м}$** (или **$0{,}0000001\text{ мм} = 0{,}1\text{ нм}$**).
---
### Объяснение и пошаговое решение:
**Дано:**
* $V = 0{,}003\text{ мм}^3$ — объём капли масла
* $S = 300\text{ см}^2$ — площадь масляного пятна
* $d$ — ? (диаметр молекулы, равный толщине слоя $h$)
---
#### 1. Перевод величин в единую систему единиц (СИ)
Чтобы вычисления были верными, выразим объём и площадь в метрах:
* Так как $1\text{ мм} = 10^{-3}\text{ м} = 0{,}001\text{ м}$, то:
$$1\text{ мм}^3 = (10^{-3}\text{ м})^3 = 10^{-9}\text{ м}^3$$
$$V = 0{,}003\text{ мм}^3 = 0{,}003 \cdot 10^{-9}\text{ м}^3 = 3 \cdot 10^{-12}\text{ м}^3$$
* Так как $1\text{ см} = 10^{-2}\text{ м} = 0{,}01\text{ м}$, то:
$$1\text{ см}^2 = (10^{-2}\text{ м})^2 = 10^{-4}\text{ м}^2$$
$$S = 300\text{ см}^2 = 300 \cdot 10^{-4}\text{ м}^2 = 0{,}03\text{ м}^2 = 3 \cdot 10^{-2}\text{ м}^2$$
---
#### 2. Формула и расчёт
Масляный слой на поверхности воды можно представить в виде плоского цилиндра. Объём такого слоя равен произведению площади его основания на толщину (высоту):
$$V = S \cdot d$$
Отсюда выразим диаметр молекулы ($d$):
$$d = \frac{V}{S}$$
Подставим числовые значения:
$$d = \frac{3 \cdot 10^{-12}\text{ м}^3}{3 \cdot 10^{-2}\text{ м}^2} = 10^{-10}\text{ м}$$
*(В других единицах измерения: $10^{-10}\text{ м} = 10^{-8}\text{ см} = 10^{-7}\text{ мм} = 0{,}1\text{ нм}$)*.