Номер 77, страница 229 - гдз по физике 7 класс учебник Пёрышкин, Иванов

Взаимодействие тел. Задачи для повторения - номер 77, страница 229.

Условие.

77. Почему трудно удержать в руке пойманную рыбу?

Решение.

Решение 2.

Решение

Удержать пойманную рыбу в руке трудно из-за очень маленькой силы трения между ладонью и телом рыбы. Рассмотрим это явление с точки зрения физики.

Чтобы удержать любой предмет в руке, необходимо, чтобы сила трения покоя, действующая на него, была как минимум равна силе тяжести (если предмет просто висит) или превосходила силы, с которыми он пытается вырваться. Величина силы трения скольжения (и максимальной силы трения покоя) определяется формулой:

$F_{тр} = \mu \cdot N$

где $F_{тр}$ — сила трения, $\mu$ — коэффициент трения между поверхностями, а $N$ — сила нормальной реакции (сила, с которой поверхности прижаты друг к другу; в данном случае она зависит от того, насколько сильно мы сжимаем рыбу).

Тело рыбы покрыто чешуей и специальной слизью. Эта слизь в естественной среде обитания служит для защиты от паразитов и, что ключевое для данного вопроса, для уменьшения сопротивления воды при движении. Фактически, эта слизь является отличной природной смазкой.

Когда мы берем рыбу в руки, слизь попадает между нашей ладонью и поверхностью рыбы, разделяя их. Смазочные материалы работают именно так: они создают тонкий слой между трущимися поверхностями, что приводит к резкому уменьшению коэффициента трения $\mu$. Из-за крайне низкого значения коэффициента трения, даже при значительном усилии сжатия (увеличении силы $N$), максимальная сила трения $F_{тр}$ оказывается недостаточной, чтобы удержать рыбу, которая к тому же активно извивается, пытаясь вырваться. В результате рыба легко выскальзывает из рук.

Ответ:

Пойманную рыбу трудно удержать в руке, потому что ее тело покрыто слизью, которая действует как смазка. Эта слизь значительно уменьшает коэффициент трения между рукой и рыбой, из-за чего сила трения становится недостаточной для ее удержания.