Номер 3, страница 98 - гдз по физике 7 класс учебник Исаченкова, Громыко

3. Почему после дождя дорога становится скользкой?

Дорога становится скользкой после дождя из-за значительного уменьшения силы трения между поверхностью дороги и шинами автомобиля или подошвой обуви. Этот эффект объясняется несколькими физическими явлениями.

Ключевую роль играет сила трения. Для безопасного движения необходимо хорошее сцепление с дорогой, которое обеспечивается высокой силой трения. Сила трения скольжения определяется формулой $F_{тр} = \mu N$, где $\mu$ — это коэффициент трения, а $N$ — сила нормальной реакции опоры. Чем выше коэффициент трения $\mu$, тем лучше сцепление.

Сухая дорога, например, асфальтовая, имеет шероховатую, пористую поверхность. Шины автомобиля или подошва обуви входят в плотный контакт с этими неровностями, что создает высокий коэффициент трения (это называется сухим трением).

Когда идет дождь, происходит следующее:

• Образование водяной пленки. Вода заполняет все микроскопические поры и впадины на дорожном покрытии, образуя между дорогой и шиной тонкую водяную пленку. Эта пленка действует как смазка, разделяя две трущиеся поверхности. В результате сухое трение (резина по асфальту) заменяется жидкостным трением (резина по воде), которое значительно слабее. Коэффициент трения $\mu$ резко падает.

• Смесь с загрязнениями. На сухой дороге со временем накапливаются частицы пыли, сажи, автомобильные масла и резиновая крошка. В начале дождя вода смешивается с этими веществами, образуя скользкую эмульсию, которая еще сильнее уменьшает сцепление. Именно поэтому дорога наиболее опасна в первые минуты после начала дождя.

• Аквапланирование. При движении на высокой скорости по мокрой дороге может возникнуть эффект аквапланирования. Перед колесом образуется водяной клин, и если скорость достаточно велика, давление воды может полностью приподнять шину над поверхностью дороги. В этом случае сцепление падает практически до нуля, и водитель теряет контроль над автомобилем.

Таким образом, присутствие воды на дороге кардинально меняет характер взаимодействия между поверхностями, превращая высокое и полезное сухое трение в низкое жидкостное трение, что и делает дорогу скользкой.

Ответ: После дождя дорога становится скользкой, потому что вода образует тонкую пленку между поверхностью дороги и шинами (или обувью). Эта водяная пленка действует как смазка, заполняя неровности и значительно уменьшая коэффициент трения, что приводит к потере сцепления.