Номер 4, страница 142, часть 1 - гдз по физике 7 класс учебник Белага, Воронцова

Часть 1. Глава 4. Силы вокруг нас. Параграф 38. Трение в природе. Вопросы и задания - номер 4, страница 142.

Условие.

4. Жидкое трение существенно меньше сухого трения. Почему же тогда слизь, выделяющаяся на лапках древесных лягушек, помогает им перемещаться вверх по стволу дерева?

Решение.

Данное утверждение является примером кажущегося парадокса. Действительно, жидкая смазка обычно уменьшает силу трения скольжения. Однако механизм, благодаря которому древесные лягушки удерживаются на вертикальных поверхностях, основан не на силе трения, а на силах адгезии (прилипания), создаваемых тонким слоем слизи.

Рассмотрим этот процесс подробнее:

1. Капиллярная адгезия: Подушечки на лапках лягушек имеют микроскопическую структуру, состоящую из множества шестиугольных ячеек, разделенных каналами. Когда лягушка прижимает лапку к поверхности, слизь заполняет пространство между лапкой и, например, корой дерева. Возникает очень тонкий слой жидкости.
2. Силы поверхностного натяжения: Благодаря силам поверхностного натяжения жидкости, этот тонкий слой слизи стремится сократить свою поверхность и втягивает лапку лягушки к поверхности дерева. Это создает силу притяжения, перпендикулярную поверхности. Это явление аналогично тому, как два мокрых предметных стекла слипаются и их трудно разъединить.
3. Вязкость слизи: Хотя вязкое трение меньше сухого, слизь лягушек обладает достаточной вязкостью, чтобы противостоять быстрому соскальзыванию. Главную роль играет именно статическое удержание за счет адгезии, а вязкость помогает при медленных движениях.

Таким образом, слизь действует не как смазка, уменьшающая трение, а как своеобразный молекулярный клей. Сила адгезии, создаваемая слизью, позволяет лягушке "прилипать" к поверхности и удерживать свой вес, противодействуя силе тяжести. Чтобы сделать шаг, лягушка отрывает лапку, отслаивая её от поверхности постепенно, с края, что требует значительно меньших усилий, чем отрыв всей поверхности сразу.

Ответ: Слизь на лапках древесных лягушек помогает им подниматься по стволу не за счёт увеличения силы трения, а за счёт создания сильной адгезии (прилипания) к поверхности. Это прилипание возникает благодаря силам поверхностного натяжения в тонком слое жидкости, которые создают так называемую капиллярную адгезию, удерживающую лягушку от соскальзывания под действием силы тяжести.