Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 3993
2017-08-04 
Оцените силу, необходимую для разъединения двух «слипшихся» - зеркальных стекол размером 1 м x 1 м, между которыми попала Вода. Среднее расстояние между стеклами $d = 0,2 мм$. Как можно облегчить разъединение стекол?
Решение:
Почему «слипаются» стекла? У их краев образуется цилиндрический мениск, вогнутый внутрь, с радиусом кривизны $\frac{d}{2}$ (величина $d$ определяется высотой неровностей и возможным изгибом стекол). Значит, давление внутри воды (между стеклами) меньше атмосферного на $\Delta p = \frac{2 \sigma}{d}$ (см. задачу 3989). Именно за счет этой разности давлении и создается сила $F = \Delta p \cdot S = \frac{2 \sigma S}{d}$, прижимающая стекла друг к другу. В данном случае она равна 730 Н. Такую силу необходимо приложить, чтобы «оторвать» стекла друг от друга. Заметим, что чем лучше отполированы стекла и чем они более плоские, тем труднее, их разъединить $\left ( F \sim \frac{1}{d} \right )$. Можно, конечно, заставить стекла скользить друг относительно друга, уменьшая тем самым площадь их перекрытия $S$. Для этого потребуется преодолеть лишь силу трения, намного меньшую $F$. Однако так стекла можно поцарапать. Лучше всего погрузить стекла в воду — мениск исчезнет, и стекла разъединятся без труда.
Ответ: $F = 700 Н$.
Оцените силу, необходимую для разъединения двух «слипшихся» - зеркальных стекол размером 1 м x 1 м, между которыми попала Вода. Среднее расстояние между стеклами $d = 0,2 мм$. Как можно облегчить разъединение стекол?
Решение:
Почему «слипаются» стекла? У их краев образуется цилиндрический мениск, вогнутый внутрь, с радиусом кривизны $\frac{d}{2}$ (величина $d$ определяется высотой неровностей и возможным изгибом стекол). Значит, давление внутри воды (между стеклами) меньше атмосферного на $\Delta p = \frac{2 \sigma}{d}$ (см. задачу 3989). Именно за счет этой разности давлении и создается сила $F = \Delta p \cdot S = \frac{2 \sigma S}{d}$, прижимающая стекла друг к другу. В данном случае она равна 730 Н. Такую силу необходимо приложить, чтобы «оторвать» стекла друг от друга. Заметим, что чем лучше отполированы стекла и чем они более плоские, тем труднее, их разъединить $\left ( F \sim \frac{1}{d} \right )$. Можно, конечно, заставить стекла скользить друг относительно друга, уменьшая тем самым площадь их перекрытия $S$. Для этого потребуется преодолеть лишь силу трения, намного меньшую $F$. Однако так стекла можно поцарапать. Лучше всего погрузить стекла в воду — мениск исчезнет, и стекла разъединятся без труда.
Ответ: $F = 700 Н$.
