Номер 3, страница 196 - гдз по физике 8 класс учебник Пёрышкин

3. Почему при повороте барабана (см. рис. 138) семена сорняков и частички порошка отпадают, а не остаются на его поверхности?

Решение

На семена сорняков и частички порошка, которые находятся на поверхности вращающегося барабана, действуют две основные силы: сила тяжести, всегда направленная вертикально вниз, и сила сцепления с поверхностью барабана. Сила сцепления (адгезия, трение, электростатическое притяжение) удерживает частицы на поверхности.

Когда барабан вращается, он увлекает за собой частицы, поднимая их вверх. Сила тяжести при этом не меняет своего направления. Ее можно разложить на две составляющие: одна направлена перпендикулярно поверхности (прижимает частицу к барабану), а другая — по касательной к ней (пытается сместить частицу).

Пока частица поднимается, касательная составляющая силы тяжести направлена против движения и стремится стащить частицу вниз. Когда частица проходит верхнюю точку и начинает двигаться вниз по другой стороне барабана, сила тяжести начинает помогать движению и, что самое главное, постепенно "отрывать" частицу от поверхности.

Частица отпадает от барабана в тот момент, когда сила тяжести (а точнее, ее составляющая, направленная от центра барабана) становится больше, чем сила сцепления. У семян сорняков и частичек порошка эта сила сцепления с поверхностью барабана невелика. Поэтому они отрываются и падают под действием силы тяжести довольно быстро. Тела, которые должны остаться на барабане (например, семена культурных растений), обладают большей силой сцепления, которая позволяет им удерживаться на поверхности дольше.

Ответ: Семена сорняков и частички порошка отпадают, так как сила их сцепления с поверхностью вращающегося барабана является слабой. В процессе вращения наступает момент, когда сила тяжести, действующая на эти частицы, преодолевает слабую силу сцепления, в результате чего они отрываются от поверхности и падают вниз.