Explique por que duas placas de vidro com uma película fina de água entre elas são de difícil separação quando se tenta separá-las puxando-as em sentidos opostos, porém, podem ser facilmente separadas ao se provocar um deslizamento entre elas.
Passo 1
Beleza, vamos entender o que a questão tá pedindo. Temos duas placas de vidro com uma filminha fina de água entre elas. Quando tentamos puxar as placas em direções opostas, elas são difíceis de separar. Mas se a gente tenta deslizar uma sobre a outra, elas se separam com facilidade. A matéria envolvida aqui é força de adesão e força de fricção. Vamos precisar entender como essas forças interagem quando puxamos ou deslizamos as placas.
Passo 2
Primeiro, quando as duas placas de vidro estão próximas com uma filminha de água, ocorre uma força de adesão entre as superfícies. A água age como um agente de ligação, aumentando a atratividade entre as placas. Isso faz com que seja mais difícil separá-las diretamente puxando em direções opostas.
Passo 3
A força de adesão pode ser descrita pela tensão superficial da água. A tensão superficial (
) é a força que atua na interface entre a água e o ar, mantendo as moléculas de água unidas. Quando tentamos separar as placas, temos que superar essa tensão superficial, que resiste à separação.
Passo 4
Agora, quando tentamos deslizar uma placa sobre a outra, a situação muda. Nesse caso, a principal força atuante é a força de fricção. A fricção depende da normal (
) e do coeficiente de fricção (
) entre as superfícies:
Como estamos deslizando, a normal (
) é a força perpendicular às placas, e o coeficiente de fricção para superfícies molhadas é geralmente menor que para superfícies secas.
Passo 5
Além disso, durante o deslizamento, a água entre as placas atua como um lubrificante, reduzindo o atrito entre as superfícies. Isso diminui a força de fricção necessária para mover uma placa sobre a outra, facilitando a separação.
Passo 6
Portanto, ao puxar as placas em direções opostas, enfrentamos a resistência da tensão superficial da água, tornando a separação difícil. Já ao deslizar as placas, a água reduz a fricção e atua como lubrificante, facilitando a separação.
Resposta
Duas placas de vidro com uma película fina de água entre elas são difíceis de separar ao puxá-las diretamente devido à tensão superficial que cria uma força de adesão forte. Porém, ao deslizar uma placa sobre a outra, a água atua como lubrificante, reduzindo a fricção e facilitando a separação.