Номер 71, страница 13 - гдз по физике 7 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Первоначальные сведения о строении вещества. Взаимное притяжение и отталкивание молекул - номер 71, страница 13.

Условие.

71. Песок значительно тяжелее воды. Почему же ветер поднимает тучи песка, но сравнительно невысоко — брызги на воде?

Решение.

Несмотря на то, что плотность песка (в среднем $2500-2700~кг/м^3$) действительно значительно выше плотности воды (около $1000~кг/м^3$), ключевую роль в этом явлении играют силы межмолекулярного взаимодействия.

Вода является жидкостью, и ее молекулы сильно связаны друг с другом силами сцепления (когезии), которые создают поверхностное натяжение. Чтобы поднять брызги, ветру необходимо преодолеть эти силы и оторвать капли от основной массы воды. Это требует значительной энергии. Оторванные капли воды имеют тенденцию снова сливаться и быстро падают обратно под действием силы тяжести.

Песок, в свою очередь, состоит из отдельных твердых частиц (песчинок), которые практически не связаны друг с другом. Ветру гораздо легче подхватить и поднять в воздух отдельные, мелкие песчинки, чем оторвать каплю воды от единой водной поверхности. Каждая песчинка поднимается независимо от других. Поэтому сильный ветер способен поднять в воздух огромное количество отдельных песчинок, образуя целые песчаные тучи, которые могут переноситься на большие расстояния и значительную высоту.

Ответ: Основная причина заключается в силах сцепления между молекулами. В воде эти силы велики (они проявляются как поверхностное натяжение), и ветру трудно оторвать капли от общей массы воды. Песок же состоит из отдельных, не связанных между собой частиц, которые ветер легко поднимает поодиночке в большом количестве.