Номер 1, страница 56 - гдз по физике 10 класс учебник Казахбаева, Кронгарт

1. Нарисуйте и объясните своими словами, что происходит, когда ложку подставляют выпуклой стороной под струю воды.

1. Когда выпуклую (внешнюю) сторону ложки подносят к тонкой струе воды из-под крана, происходит явление, которое может показаться нелогичным: ложку не отталкивает от струи, а, наоборот, притягивает к ней. Это явление в физике называется эффектом Коанда.

Рисунок (словесное описание): Представьте себе вертикально падающую струю воды. Сбоку к ней подносят ложку так, чтобы её выпуклая часть едва касалась края струи. Вместо того чтобы отскочить, струя воды как бы "прилипает" к выпуклой поверхности ложки, изгибается и начинает течь вдоль её изгиба. В результате траектория воды отклоняется. На ложку же действует сила, направленная в сторону струи.

Объяснение своими словами: Это происходит из-за совокупности двух эффектов: вязкости жидкости и разницы давлений.

1. Вязкость и силы сцепления. Вода — вязкая жидкость. Когда струя касается ложки, самый близкий к металлу слой воды из-за сил молекулярного сцепления как бы "прилипает" к поверхности. Этот слой, в свою очередь, увлекает за собой следующие слои воды, заставляя всю струю изгибаться и следовать форме ложки.

2. Сила реакции (по третьему закону Ньютона). Это самый простой способ понять, почему ложку притягивает. Ложка изменяет направление движения воды, то есть действует на воду с силой, отклоняя ее. Согласно третьему закону Ньютона ("действие равно противодействию"), вода должна действовать на ложку с точно такой же по величине, но противоположной по направлению силой. Поскольку ложка отталкивает воду от себя (заставляет её огибать поверхность), вода притягивает ложку к себе.

Также это явление можно объяснить через закон Бернулли. Там, где скорость потока жидкости выше, давление ниже. Обтекая выпуклую поверхность, вода создает между собой и ложкой область пониженного давления. С другой стороны ложки давление атмосферного воздуха остается нормальным (более высоким). Эта разница давлений и создает силу, которая "всасывает" ложку в струю.

Ответ: Когда ложку подставляют выпуклой стороной под струю воды, струя из-за вязкости и сил сцепления "прилипает" к поверхности и обтекает её, изменяя своё направление (эффект Коанда). В соответствии с третьим законом Ньютона, на изменение направления потока воды ложка реагирует силой, направленной в противоположную сторону — то есть, в сторону струи. В результате ложку притягивает к потоку воды.