Номер 66, страница 13 - гдз по физике 7 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Первоначальные сведения о строении вещества. Взаимное притяжение и отталкивание молекул - номер 66, страница 13.

Условие.

66. Почему фигуры, сделанные из влажного песка, могут сохраняться длительное время?

Решение.

Фигуры, сделанные из влажного песка, могут сохранять свою форму длительное время благодаря силам поверхностного натяжения воды, которая находится между песчинками.

Когда песок умеренно влажный, вода не заполняет все пространство между песчинками, а образует тонкие плёнки и небольшие водяные «мостики» в местах их соприкосновения. Молекулы на поверхности жидкости испытывают силы притяжения со стороны других молекул, направленные внутрь. Это явление называется поверхностным натяжением, и оно заставляет поверхность жидкости стремиться к минимальной площади.

Из-за этого поверхность водяных мостиков между песчинками становится вогнутой (образуется мениск). Такая искривленная поверхность создает разность давлений: давление внутри воды становится ниже, чем атмосферное давление снаружи. Эта разница давлений, известная как капиллярное давление, создает силу, которая притягивает и прочно удерживает песчинки друг с другом.

Суммарное действие огромного количества таких микроскопических капиллярных сил по всему объему фигуры создает значительную силу сцепления, которая придает влажному песку прочность и позволяет ему сохранять форму.

Если песок сухой, в нем нет воды и, следовательно, нет сил сцепления. Если воды слишком много, она полностью заполняет все пустоты, водяные мостики не образуются, капиллярный эффект исчезает, и вода начинает действовать как смазка, из-за чего масса становится текучей. Прочность фигуры сохраняется до тех пор, пока вода не испарится и капиллярные мостики не разрушатся.

Ответ: Фигуры из влажного песка сохраняют свою форму благодаря силам сцепления между песчинками, которые возникают из-за поверхностного натяжения воды в тонких водяных «мостиках», образующихся между ними. Эти капиллярные силы стягивают песчинки вместе, придавая всей конструкции прочность.