Номер ?3, страница 107, часть 1 - гдз по физике 8 класс учебник Белага, Воронцова

Часть 1. Глава 2. Изменения агрегатного состояния вещества. Параграф 26. Лабораторные и исследовательские работы. Вопросы для обсуждения - номер ?3, страница 107.

Условие.

Чем можно объяснить, что во время сильных морозов в лесу трещат деревья?

Решение.

Треск деревьев в лесу во время сильных морозов — это физическое явление, обусловленное несколькими факторами.

1. Замерзание и расширение воды. Стволы и ветви живых деревьев содержат большое количество влаги в виде клеточного сока. Вода обладает уникальным свойством: при замерзании (переходе из жидкого состояния в твердое — лёд) она не сжимается, как большинство веществ, а расширяется в объёме примерно на 9-10%. Когда температура воздуха резко падает ниже нуля, вода в клетках и межклеточном пространстве древесины начинает замерзать. Расширяясь, лёд создает огромное внутреннее давление на стенки клеток и древесные волокна.

2. Неравномерное тепловое сжатие. Разные части дерева остывают с разной скоростью. Наружные слои ствола (кора, луб) охлаждаются быстрее и, как любое физическое тело, сжимаются. Внутренние, более влажные слои (древесина, сердцевина) остывают медленнее и вдобавок испытывают расширение из-за замерзания воды. Возникает сильное механическое напряжение между сжимающимися внешними слоями и расширяющимися внутренними.

Когда суммарное напряжение, вызванное этими двумя процессами, превышает предел прочности древесины, происходит резкий разрыв волокон. Этот процесс сопровождается высвобождением энергии и порождает громкий, отчётливый звук, похожий на треск или щелчок. В результате на стволе могут образовываться глубокие продольные трещины, известные как морозобоины.

Ответ: Треск деревьев в сильный мороз объясняется внутренним давлением, которое создает замерзающая и расширяющаяся в объеме вода (сок) внутри ствола, а также неравномерным сжатием наружных и внутренних слоев древесины. Когда напряжение превышает прочность дерева, волокна разрываются, издавая громкий звук.