Номер 11, страница 8 - гдз по физике 10 класс сборник задач Дорофейчик, Белая

11. Стеклянную пластинку, подвешенную на резиновом шнуре, опустили до соприкосновения с поверхностью воды. Почему при подъеме пластинки шнур дополнительно растягивается?

Решение

Когда стеклянная пластинка соприкасается с поверхностью воды, между молекулами стекла и молекулами воды возникают силы межмолекулярного притяжения, называемые силами адгезии (прилипания). Так как вода хорошо смачивает стекло, эти силы достаточно велики.

При попытке поднять пластинку и оторвать её от поверхности воды, эти силы притяжения препятствуют отрыву. Кроме того, вода, прилипшая к пластинке, растягивает поверхностную пленку воды. Силы поверхностного натяжения (силы когезии, то есть притяжения между молекулами самой воды), которые стремятся сократить площадь поверхности жидкости до минимума, создают дополнительную силу, направленную вниз и удерживающую пластинку.

Таким образом, для отрыва пластинки от воды необходимо приложить силу, которая должна преодолеть не только силу тяжести самой пластинки, но и суммарную силу, обусловленную межмолекулярным притяжением между стеклом и водой и поверхностным натяжением. Эта дополнительная сила, действующая на пластинку со стороны воды и направленная вниз, и вызывает дополнительное растяжение резинового шнура.

Ответ: При подъеме пластинки шнур дополнительно растягивается, так как на пластинку, помимо силы тяжести, действует направленная вниз сила притяжения со стороны воды. Эта сила обусловлена силами межмолекулярного взаимодействия (адгезии) между молекулами воды и стекла, а также силами поверхностного натяжения воды.