Номер 1, страница 126 - гдз по физике 10 класс учебник Закирова, Аширов

1. Какие силы называют силами поверхностного натяжения?

1. Силы поверхностного натяжения – это силы, которые действуют вдоль поверхности жидкости, по касательной к ней, и стремятся сократить эту поверхность до минимально возможной площади при данном объеме. Возникновение этих сил объясняется на молекулярном уровне.

Молекулы, находящиеся внутри объема жидкости, со всех сторон окружены другими такими же молекулами, и силы межмолекулярного притяжения, действующие на них, в среднем уравновешивают друг друга. Результирующая этих сил равна нулю.

Ситуация иная для молекул, находящихся в поверхностном слое. Эти молекулы испытывают сильное притяжение со стороны молекул, расположенных глубже в жидкости, и значительно более слабое притяжение со стороны молекул газа или пара над поверхностью. В результате на каждую молекулу поверхностного слоя действует равнодействующая сила, направленная вглубь жидкости.

Эта результирующая сила заставляет молекулы с поверхности "втягиваться" внутрь, что приводит к уменьшению числа молекул в поверхностном слое. Из-за этого поверхность жидкости стремится сократиться, ведя себя подобно упругой растянутой пленке. Силы, вызывающие это сокращение и действующие вдоль границы поверхности, и есть силы поверхностного натяжения. Они направлены перпендикулярно к линии, ограничивающей поверхность, и лежат в плоскости этой поверхности. Величина силы поверхностного натяжения $F$ пропорциональна длине контура $L$, на который она действует: $F = \sigma L$, где $\sigma$ – коэффициент поверхностного натяжения, зависящий от рода жидкости, температуры и наличия примесей.

Ответ: Силами поверхностного натяжения называют силы, возникающие на границе жидкости с другой средой (например, газом) и направленные по касательной к поверхности жидкости. Эти силы обусловлены межмолекулярным взаимодействием и стремятся сократить площадь свободной поверхности жидкости до минимума.