Номер 14, страница 299 - гдз по физике 10 класс учебник часть 1 Генденштейн, Дик

Электростатика. Глава 7. Электрические взаимодействия. Параграф 36. Природа электричества - номер 14, страница 299.

Условие.

14. Расскажите, проявляются ли электрические взаимодействия в механических явлениях.

Решение.

Да, электрические взаимодействия не просто проявляются, а лежат в основе практически всех механических явлений, с которыми мы сталкиваемся в повседневной жизни, за исключением тех, что вызваны гравитацией.

На макроуровне мы привыкли оперировать такими понятиями, как сила трения, сила упругости, сила реакции опоры. Однако, если рассмотреть природу этих сил на микроскопическом, атомно-молекулярном уровне, то окажется, что все они являются проявлением электромагнитного взаимодействия между частицами вещества.

Рассмотрим конкретные примеры:

Сила упругости и сила реакции опоры. Когда тело (например, книга) лежит на поверхности (например, на столе), оно не проваливается сквозь нее благодаря силе реакции опоры. Эта сила возникает потому, что атомы книги и стола сближаются, и их электронные оболочки, имеющие отрицательный заряд, начинают сильно отталкиваться друг от друга. Это электростатическое отталкивание и есть то, что мы на макроуровне называем силой упругости или силой реакции опоры. То же самое происходит при сжатии или растяжении пружины: мы изменяем расстояние между атомами, что вызывает появление электрических сил притяжения или отталкивания, стремящихся вернуть атомы в положение равновесия.

Сила трения. Сила трения возникает при контакте двух поверхностей и препятствует их относительному движению. Ее природа также электромагнитная. Она обусловлена, во-первых, зацеплением микронеровностей поверхностей, а во-вторых, что более важно, возникновением сил межмолекулярного притяжения в точках фактического контакта. Эти силы (например, силы Ван-дер-Ваальса) являются электрическими по своей природе. Чтобы сдвинуть одно тело относительно другого, необходимо разорвать эти многочисленные микроскопические связи.

Прочность тел. Способность твердых тел сохранять форму и сопротивляться разрушению определяется силами сцепления между атомами или молекулами внутри тела. Эти силы, формирующие химические связи (ионные, ковалентные, металлические), являются результатом сложного электрического взаимодействия между атомными ядрами и электронами.

Таким образом, когда мы толкаем предмет, идем по земле, пишем ручкой на бумаге или забиваем гвоздь, все возникающие контактные силы – это макроскопическое проявление электромагнитных взаимодействий между огромным количеством атомов и молекул.

Ответ: Да, электрические взаимодействия проявляются в механических явлениях и являются их фундаментальной основой. Такие механические силы, как сила упругости, сила трения и силы, обеспечивающие прочность тел, на микроуровне являются результатом электромагнитного взаимодействия между атомами и молекулами.