Номер 1, страница 21 - гдз по физике 7 класс обучающая тетрадь Шабусов, Дубина

1. Интересные физические опыты. Два свинцовых цилиндра плотно прижимают друг к другу свежими срезами, сделанными при помощи струга, и закрепляют на штативе. Снизу подвешивают грузы. Цилиндры выдерживают значительную нагрузку и не отрываются друг от друга. Объясните, почему цилиндры не разъединяются.

Видео по ссылке

1. Интересные физические опыты.
Это явление объясняется действием сил межмолекулярного притяжения. Все тела состоят из молекул (в данном случае, атомов металла), которые притягиваются друг к другу. В обычных условиях, когда мы прикладываем два предмета друг к другу, они не "слипаются", потому что:
1. Их поверхности, даже если они кажутся гладкими, на микроуровне имеют множество неровностей. Из-за этого реальная площадь контакта очень мала, и тела соприкасаются лишь отдельными выступами.
2. Поверхности тел почти всегда покрыты слоем окислов, жира и адсорбированных молекул воздуха, что мешает атомам самих тел сблизиться.
Силы притяжения между атомами действуют только на очень малых расстояниях, сравнимых с размерами самих атомов. В описанном опыте создаются специальные условия:
- Свежие срезы: Обработка стругом создает не только гладкую, но и, что важнее, чистую поверхность, свободную от оксидной пленки, которая быстро образуется на свинце на воздухе.
- Плотное прижатие: Когда две такие чистые и гладкие поверхности прижимают друг к другу, атомы на границе двух цилиндров сближаются на расстояние, на котором начинают действовать сильные межатомные силы притяжения.
В результате возникает явление, похожее на холодную сварку: атомы одного цилиндра образуют прочные связи с атомами другого. Это взаимное проникновение молекул (атомов) контактирующих веществ друг в друга называется диффузией. Для мягкого металла, такого как свинец, этот процесс происходит достаточно интенсивно даже при комнатной температуре. Сила сцепления становится настолько большой, что цилиндры могут выдержать значительную нагрузку.

Ответ: Цилиндры не разъединяются из-за действия сильного межмолекулярного (межатомного) притяжения между атомами на их поверхностях. Это становится возможным, потому что свежие срезы являются очень гладкими и чистыми (без оксидной пленки), что позволяет при плотном сжатии сблизить атомы на расстояние, достаточное для возникновения прочной связи (диффузии).