Решение: Сцепление лап геккона
Статья к заданиюГеккон
Геккон
Геккон – небольшая ящерица, обитающая в субтропических и тропических областях.
У гекконов есть одна особенность – они умеют удерживаться практически на любой поверхности. Тело животного удерживает даже одна лапа. Поверхность может быть любой – дерево, скальная порода, даже полированное стекло.
С появлением электронного микроскопа лапу геккона удалось изучить во всех деталях. Как оказалось, она покрыта чрезвычайно тонкими щетинками, длина которых составляет до сотни микрометров. Концентрация щетинок на единицу площади поверхности лапы очень высока: более 14 000 волосков на 1 мм2. Каждая щетинка, в свою очередь, не является монолитным образованием, а делится на конце на 400–1000 ещё более мелких волокон. Толщина таких волокон составляет 0,2 мкм. На 1 см2 контакта с поверхностью приходится около 2 млрд волокон, каждое из которых к концу расширяется.
А – лапка геккона;
Б – «подушечка» пальца геккона под микроскопом;
В – одна из щетинок лапы геккона;
Г – она же, под большим увеличением;
Д – максимальное увеличение щетинки
Как оказалось, микроскопические волоски на лапах геккона сцепляются с опорной поверхностью посредством силы межмолекулярного (и межатомного) взаимодействия.
Геккон без проблем открепляет лапу от поверхности, на которой она закреплена. Для этого используется специальный механизм. Дело в том, что прикрепившаяся к какому-либо материалу щетинка может без труда открепиться, если угол между волокном и поверхностью составит более 30°. При движении, изменяя угол соприкосновения лапы и поверхности, геккон без труда закрепляет и открепляет лапы. Затраты энергии на этот процесс минимальны.
Чертёж перерисован вручную — открыть оригинал из банка
Чертёж перерисован вручную — открыть оригинал из банка
Используя материал о гекконе, выберите верное объяснение способности геккона удерживаться на поверхности.
Решение по шагам
3 шагаСогласно материалу, лапа геккона покрыта огромным количеством тонких щетинок, которые разделяются на ещё более мелкие волокна.
Щетинки увеличивают площадь соприкосновения лапы с опорной поверхностью. Благодаря этому усиливается межмолекулярное взаимодействие между волокнами и поверхностью.
Следовательно, верно утверждение о том, что большое количество щетинок увеличивает площадь контакта и помогает геккону удерживаться на поверхности.
Где здесь ошибаются
Считать щетинки присосками.
Объяснять сцепление только зацеплением за шероховатости, хотя геккон удерживается и на полированном стекле.
Связывать способность геккона с углом соприкосновения лапы.