Номер 63, страница 15 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Перышкин

7 класс. Первоначальные сведения о строении вещества. 4. Строение вещества. Молекулы. Броуновское движение. Диффузия в газах, жидкостях и твёрдых телах. Температура. Взаимное притяжение и отталкивание молекул - номер 63, страница 15.

Решение.

Оседание пыли на обращенные вниз поверхности, например, на потолок или нижнюю сторону полки, кажется противоречащим закону всемирного тяготения. Действительно, сила тяжести тянет пылинки вниз. Однако на очень маленькие и легкие частицы, из которых состоит пыль, действуют и другие силы, которые для них оказываются значительно сильнее гравитации.

Основными причинами этого явления являются:

1. Движение воздуха и броуновское движение.

В любом помещении воздух никогда не бывает абсолютно неподвижным. Существуют конвекционные потоки (теплый воздух поднимается вверх, а холодный опускается), сквозняки и просто хаотическое тепловое движение молекул воздуха. Эти потоки воздуха легко подхватывают легкие пылинки и переносят их во всех направлениях, в том числе и вверх. Кроме того, пылинки, взвешенные в воздухе, участвуют в броуновском движении — хаотическом перемещении под действием постоянных ударов молекул окружающей среды. В результате этого движения пылинка может случайным образом приблизиться к любой поверхности, включая потолок.

2. Электростатическое притяжение.

Это одна из главных причин. И пылинки, и поверхности часто имеют некоторый электрический заряд. Пылинки могут электризоваться из-за трения друг о друга или о воздух (трибоэлектрический эффект). Поверхности, особенно из диэлектрических материалов (пластик, лакированное дерево, краска), также могут накапливать статический заряд. Если заряд пылинки и поверхности противоположен, они притягиваются. Но даже если поверхность электрически нейтральна, заряженная пылинка, приближаясь к ней, вызовет поляризацию — перераспределение зарядов в материале поверхности. Та часть поверхности, которая окажется ближе к пылинке, приобретет заряд, противоположный заряду пылинки, что приведет к возникновению силы притяжения. Эта электростатическая сила для маленьких частиц значительно превосходит силу тяжести.

3. Силы межмолекулярного взаимодействия (силы Ван-дер-Ваальса).

Когда пылинка благодаря движению воздуха и электростатическому притяжению касается поверхности, в действие вступают силы межмолекулярного взаимодействия. Эти силы действуют только на очень малых расстояниях, но их оказывается достаточно для того, чтобы прочно удержать легкую пылинку на поверхности, не давая ей упасть под действием силы тяжести.

Таким образом, сочетание воздушных потоков, которые доставляют пыль к поверхности, электростатических сил, которые притягивают ее, и межмолекулярных сил, которые удерживают ее после контакта, приводит к тому, что пыль оседает даже на обращенных вниз поверхностях.

Ответ: Пыль садится на обращенные вниз поверхности, потому что легкие пылинки поднимаются вверх потоками воздуха и притягиваются к поверхностям за счет электростатических сил. После контакта с поверхностью они удерживаются на ней силами межмолекулярного взаимодействия, которые для таких малых частиц оказываются сильнее силы тяжести.