Задание с развернутым ответом. Запишите «Дано». Сделайте рисунок к задаче, расставьте силы, действующие на тело. Выведите формулу для искомой величины, сопроводив свое решение комментариями, а затем получите численное значение К динамометру подвесили груз массой m = 150 г, и пружина динамометра растянулась до х = 7 см. Какова была начальная длина пружины, если её жесткость составляет k = 30 Н/м?
Дело в том, что между тончайшими волокнами ткани есть множество очень узких каналов — капилляров. Если молекулы вещества, из которого состоят волокна, имеют достаточно большие силы сцепления с молекулами жидкости, то поверхностное натяжение образует в капиллярах вогнутые мениски. Так называется искривленная внутрь поверхность жидкости. Давление под ней меньше, чем под плоской, и жидкость в капиллярах поднимается вверх, пока разность давлений не уравновесится. Какую же пользу можно извлечь из понимания, что кухонная тряпка — это капиллярный насос?
Во-первых, теперь ясно, что тряпка для мытья, вытирания должна быть из хлопчатобумажных или льняных волокон. Их поверхность хорошо смачивается водой, и в капиллярах образуются вогнутые мениски. Чем больше капилляров и чем они тоньше, тем выше поднимается по ним влага. Значит, материал должен быть мягкий и рыхлый. Очень хорош в этом смысле старый хлопчатобумажный трикотаж.
Когда-то вместо тряпок широко использовались губки. Это морские обитатели, тела которых пронизаны множеством капиллярных ходов. После обработки в кипятке они отлично служили в домашнем хозяйстве. От того времени осталось выражение: «впитывает, как губка».
Теперь выпускается много губок из полимерных материалов. К сожалению, поролон, хоть он и имеет пористую структуру, на роль губки не годится — он относится к несмачиваемым водой.
Хорошо служит и такой природный материал, как замша. Это особым образом обработанная кожа, она вся пронизана множеством мелких каналов. Замшей удобно мыть окна, кафель и другие гладкие поверхности. В отличие от тряпки она совсем не оставляет волокон.
Как вы считаете, какой тряпкой лучше вытирать мокрое — сухой или влажной? Логика подсказывает, что сухой, житейский опыт говорит, что влажной, хотя это и непонятно. Теперь-то, когда мы разобрались с капиллярами, все становится понятным. Тряпку лучше сначала обильно намочить, чтобы все ее капилляры наполнились водой, а потом хорошенько отжать, и капилляры со стенками, покрытыми тончайшей водяной пленкой, готовы к работе. А мы-то удивлялись, почему сухая тряпка так медленно впитывает, долго «размазывая», лужу?
Теперь легко будет ответить и на такой вопрос: где надо держать тряпку для вытирания пола? Чистоплотные хозяева прячут ее где-нибудь подальше, например, в чулане. Представьте себе маршрут, который надо совершить, чтобы вытереть пол в коридоре: сначала в чулан за тряпкой, потом в ванную, чтобы ее намочить, потом к луже, чтобы ее вытереть, и снова в ванную — вымыть и отжать тряпку, затем в чулан — положить ее на место. Многовато беготни. Исходя из того, что мы узнали о «принципе действия» тряпки, ее надо держать под раковиной или под ванной. Тогда ваш маршрут сокращается вдвое. А чтобы хозяйственная утварь не бросалась в глаза, купите шторки для ванны и все будет выглядеть аккуратно.
Становится понятнее, почему на роль кухонной или половой тряпки не годятся ни шерсть, ни синтетика. Их гладкие волокна не смачиваются водой, и в капиллярах образуются выпуклые поверхностные мениски. Под ними давление повышенное, и жидкость в капиллярах находится даже ниже общего уровня. Вода совсем не впитывается. Зато такими тряпками удобно делать сухую уборку, протирать полированную мебель. От трения в шерстяных и синтетических волокнах возникает статическое электричество, и пылинки сами притягиваются к тряпке. Шерстяные тряпки успешно используются и для полировки натертого мастикой паркета.
Теперь перейдем от теории к житейским практическим советам.
Сырая, скользкая н
На роль тряпки для мытья не годятся ни шерсть, ни синтетика. Молекулы их веществ не связываются с водой, и влага не только не впитывается, но даже отталкивается.
Зато такими тряпками удобно делать сухую уборку, протирать полированную мебель. От трения волокон возникает статическое электричество, и пылинки сами притягиваются к тряпке.