Номер 6, страница 270 - гдз по физике 10 класс учебник Хижнякова, Синявина

Молекулярная физика. Глава 10. Агрегатные состояния вещества. Фазовые переходы. Параграф 48. Поверхностное натяжение жидкости. Вопросы - номер 6, страница 270.

Условие.

6. Приведите примеры проявления поверхностного натяжения в природе и в нашей жизни.

Решение.

5. Сила поверхностного натяжения — это сила, которая стремится сократить площадь свободной поверхности жидкости до минимума. Вектор этой силы всегда направлен по касательной (тангенциально) к поверхности жидкости и перпендикулярно к линии, которая ограничивает эту поверхность. Эта сила действует вдоль границы свободной поверхности жидкости и направлена в сторону сокращения этой поверхности. Например, если рассмотреть небольшой участок границы поверхности жидкости, то сила поверхностного натяжения будет тянуть этот участок вглубь поверхности, как если бы поверхность была упругой пленкой.

Ответ: Вектор силы поверхностного натяжения направлен по касательной к поверхности жидкости и перпендикулярно линии, ограничивающей эту поверхность, в сторону ее сокращения.

6. Поверхностное натяжение проявляется во многих явлениях природы и используется в повседневной жизни. Вот несколько примеров:

В природе:

• Насекомые-водомерки могут бегать по поверхности воды, не тонув. Их вес распределяется на большую площадь, и сила поверхностного натяжения удерживает их на плаву, подобно упругой мембране.

• Капли дождя или росы принимают сферическую форму. Сфера — это геометрическое тело, имеющее наименьшую площадь поверхности при заданном объеме. Силы поверхностного натяжения минимизируют энергию капли, придавая ей именно такую форму.

• Капиллярные явления, благодаря которым вода и питательные вещества поднимаются по стеблям растений и стволам деревьев, также тесно связаны с поверхностным натяжением и силами смачивания.

В нашей жизни:

• Образование мыльных пузырей. Пленка мыльного раствора удерживается силами поверхностного натяжения, которые стремятся сократить ее поверхность, создавая сферическую форму.

• Возможность аккуратно положить на поверхность воды небольшие металлические предметы, например, швейную иглу или канцелярскую скрепку. Если сделать это осторожно, они не утонут, а будут удерживаться "пленкой" на поверхности воды.

• Формирование выпуклого мениска на поверхности воды в стакане, когда он налит "с горкой". Вода не выливается сразу через край благодаря силам поверхностного натяжения.

• Действие моющих средств (мыла, порошков). Они являются поверхностно-активными веществами (ПАВ), которые уменьшают коэффициент поверхностного натяжения воды. Это позволяет воде лучше смачивать ткани и проникать в их волокна, эффективно удаляя загрязнения.

Ответ: Примеры в природе: движение водомерок по воде, сферическая форма капель росы, капиллярный подъем влаги в растениях. Примеры в жизни: мыльные пузыри, плавание иголки на поверхности воды, действие моющих средств.