чем можно объяснить способность тел
Инерция
Понятие инерция в формулировках Галилея и Ньютона
Галилео Галилей и Исаак Ньютон внесли свой вклад в развитие такого раздела физики, как механика. Неудивительно, что каждый из них предложил свою формулировку.
Галилео Галилей
Исаак Ньютон
Формулировка закона инерции
Когда тело движется по горизонтальной поверхности, не встречая никакого сопротивления движению, то его движение — равномерно, и продолжалось бы постоянно, если бы плоскость простиралась в пространстве без конца.
Всякое тело продолжает удерживаться в своем состоянии покоя или равномерного и прямолинейного движения, пока и поскольку оно не принуждается приложенными силами изменить это состояние.
Инерция — это физическое явление, при котором тело сохраняет свою скорость постоянной или покоится, если на него не действуют другие тела.
Инерция – это физическое явление сохранения скорости тела постоянной, если на него не действуют другие тела или их действие скомпенсировано.
Варианты формулировки не противоречат друг другу и говорят по сути об одном и том же, просто разными словами — выбирайте ту, что вам нравится больше.
Сила: первый закон Ньютона
В повседневной жизни мы часто встречаем, как любое тело деформируется (меняет форму или размер), ускоряется или тормозит, падает. В общем, чего только с разными телами в реальной жизни не происходит. Причина любого действия или взаимодействия — сила.
Сила — это физическая векторная величина, которая воздействует на данное тело со стороны других тел. Она измеряется в Ньютонах (в честь Исаака Ньютона, разумеется).
Сила — величина векторная. Это значит, что, помимо модуля, у нее есть направление. От того, куда направлена сила, зависит результат.
Вот стоите вы на лонгборде: можете оттолкнуться вправо, а можете влево — в зависимости от того, в какую сторону оттолкнетесь, результат будет разный. В данном случае результат выражается в направлении движения.
Теперь зная, что такое сила, мы можем вернуться к ньютоновской формулировке закона инерции — он же, Его Величество, первый закон Ньютона:
Существуют такие системы отсчета, относительно которых тело сохраняет свою скорость постоянной, в том числе равной нулю, если действие на него других сил отсутствует или скомпенсировано.
Первый закон Ньютона
R — результирующая сила, сумма всех сил, действующих на тело [Н]
const — постоянная величина
В этом законе встречается такое словосочетание, как «система отсчета». Оно изучается в самом начале курса физики, но там это понятие читают в контексте «такие системы отсчета». Напрашивается вопрос: какие такие системы отсчета?
Системы отсчета: инерциальные и неинерциальные
Чтобы описать движение нам нужны три штуки:
В совокупности эти три опции образуют систему отсчета:
Инерциальная система отсчета — система отсчёта, в которой все тела движутся прямолинейно и равномерно, либо покоятся.
Неинерциальная система отсчета — система отсчёта, движущаяся с ускорением.
Рассмотрим разницу между этими системами отсчета на примере задачи.
Аэростат — летательный аппарат на картиночке ниже — движется равномерно и прямолинейно параллельно горизонтальной дороге, по которой равноускоренно движется автомобиль.
Выберите правильное утверждение:
Решение:
Система отсчёта, связанная с землёй, инерциальна. Да, планета движется и вращается, но для всех процессов вблизи планеты этим можно пренебречь. Во всех задачах систему отсчета, связанную с землей можно считать инерциальной.
Поскольку система отсчёта, связанная с землёй инерциальна, любая другая система, которая движется относительно земли равномерно и прямолинейно или покоится — по первому закону Ньютона тоже инерциальна.
Движение аэростата удовлетворяет этому условию, так как оно равномерное и прямолинейное, а равноускоренное движение автомобиля — нет. Аэростат — инерциальная система отсчёта, а автомобиль — неинерциальная.
Ответ: 1.
Инерция покоя
На столе лежит лист бумаги. На него поставили стакан и резко выдернули лист бумаги из-под него. Стакан почти не двинулся.
То, что стакан остался в состоянии покоя, можно объяснить законом инерции, так как «скорость остается постоянной, в том числе равной нулю». В данном случае инерция покоя — это способность тела сохранять состояние полного механического покоя и «сопротивляться» любым внешним воздействиям. То есть та часть закона инерции, в котором скорость равна нулю.
Так, например, если выбивать пыль из ковра, то в ковер-самолет ваш любимый предмет интерьера не превратится — вместе с пылью не улетит.
Инерция движения
В случае с движением мы берем ту часть первого закона Ньютона, в которой скорость постоянна, но не равна нулю. Здесь мы откроем способность тела к движению, которое было вызвано силой, прекратившей своё действие на тело.
Вернемся к самому началу:
Велосипедист наезжает на камень и падает с велосипеда. Благодаря инерции скорость велосипедиста сохраняется, несмотря на то, что сам велосипед не едет дальше.
Наездник слетает с лошади, если та остановилась. Это тоже происходит из-за инерции — скорость наездника остается постоянной, при этом сама лошадь останавливается.
Мир не идеален
К сожалению, а может быть и к счастью, мы не живем в мире, в котором все тела движутся прямолинейно и равномерно. Из-за этого инерция в реальной жизни невозможна, потому что всегда есть трение, сопротивление воздуха и прочие, препятствующие движению, факторы.
Пуля, вылетевшая из ружья, продолжала бы двигаться, сохраняя свою скорость, если бы на неё не действовало другое тело — воздух. Поэтому скорость пули уменьшается.
Велосипедист, перестав работать педалями, смог бы сохранить скорость своего движения, если бы на велосипед не действовало трение. Поэтому, если педали не крутить — скорость велосипедиста уменьшается, и он останавливается.
Чем можно объяснить способность тел изменять свой объем?
Чем можно объяснить способность тел изменять свой объем?
Можно ли сказать, что объем газа в сосуде равен сумме объемов его молекул?
и расстояние между ними
это относится и к газам и жидкостям и тверд телам
объем газа в сосуде равен сумме объемов его молекул НЕТ
есть еще расстояние между молекулами
Можно ли сказать, что объем газа в сосуде равен сумме объемов его молекул?
Можно ли сказать, что объем газа в сосуде равен сумме объемов его молекул?
Что больше : объем твердого тела или сумма объемов всех его молекул?
Что больше : объем твердого тела или сумма объемов всех его молекул?
Объясните свой ответ.
Можно ли считать, что объем газа равен сумме объемов его молекул?
Можно ли считать, что объем газа равен сумме объемов его молекул?
Обоснуйте свой ответ.
1. При сжатии газа его объем уменьшается, даже если нет утечки газа?
1. При сжатии газа его объем уменьшается, даже если нет утечки газа?
2. Почему нельзя утверждать, что объем воды в сосуде равен сумме объемов отдельных молекул?
В сосуде находится газ что произойдет с молекулами газа если увеличить объем сосуда?
В сосуде находится газ что произойдет с молекулами газа если увеличить объем сосуда.
Можно ли сказать, что объем газа в сосуде равен сумме объемов его молекул?
Можно ли сказать, что объем газа в сосуде равен сумме объемов его молекул?
Каково расположение молекул газа?
Каково расположение молекул газа?
Чем объясняется способность жидкостей сохранять свой объем?
Как расположены частицы в твердых телах?
Как можно объяснить разницу?
Можно ли утверждать что объем воды налитой в сосуд равен сумме объёмов её молекул?
Можно ли утверждать что объем воды налитой в сосуд равен сумме объёмов её молекул?
Можно ли сказать, что объем газа в сосуде равен сумме объемов его молекул?
Можно ли сказать, что объем газа в сосуде равен сумме объемов его молекул?
M = 12, 6 ц = 1260 кг плотность серн. Кислот р = 1800 кг / м ^ 3 V = m / p V = 0, 7 м ^ 3.
Скажу только первое. Дано : R(1) = 2Ом R(2) = 8Ом R(3) = 4Ом U(2) = 16В R(Общая) = R(1) + R(2) + R(3) = 2Ом + 8Ом + 4Ом = 14Ом Чтобы найти силу тока на втором резисторе нужна формула I = U(2) : R(2) = 16В : 8Ом = 2А. Так как это последовательное со..
Половина пути : S = H / 2 = 60 / 2 = 30 м Найдем время падения на этом участке : S = g * t² / 2 t = √ (2 * S / g) = √ (2 * 30 / 10) = √6 ≈ 2, 45 с Средняя скорость : Vcp = S / t = 30 / 2, 45≈12 м / с.
И ваш ответ в этой задаче 122 кг.
Закон ома для полной цепи I = E / (R + r) = 9 / (4 + 0, 5) = 9 / 4, 5 = 2 А.
§ 13. Различие в молекулярном строении твёрдых тел, жидкостей
В предыдущем параграфе вы изучали свойства твёрдых тел, жидкостей и газов.
Объяснить свойства веществ можно, если знать их молекулярное строение.
Одно и то же вещество может находиться в различных состояниях.
Так, например, вода, замерзая, становится твёрдым телом (лёд), а при кипении обращается в газообразное состояние (пар). Это три состояния одного и того же вещества (воды) — жидкое, твёрдое и газообразное. А если все три состояния воды — это состояния одного и того же вещества, значит, и молекулы его не отличаются друг от друга. Отсюда можно сделать вывод, что различные свойства вещества во всех состояниях определяются тем, что его молекулы расположены иначе и движутся по-разному.
Если газ сжимается и объём его уменьшается, следовательно, в газах расстояние между молекулами намного больше размеров самих молекул. Поскольку в среднем расстояния между молекулами в десятки раз больше размера молекул, то они слабо притягиваются друг к другу.
Молекулы газа, двигаясь во всех направлениях, почти не притягиваются друг к другу и заполняют весь сосуд. Газы не имеют собственной формы и постоянного объёма.
Молекулы жидкости расположены близко друг к другу. Расстояния между каждыми двумя молекулами меньше размеров молекул, поэтому притяжение между ними становится значительным.
Молекулы жидкости не расходятся на большие расстояния, и жидкость в обычных условиях сохраняет свой объём, но не сохраняет форму.
Поскольку притяжение между молекулами жидкости не так велико, то они могут скачками менять своё положение. Жидкость не сохраняет свою форму и принимает форму сосуда. Они текучи, их легко перелить из одного сосуда в другой.
Жидкость трудно сжимается, так как при этом молекулы сближаются на расстояние, когда заметно проявляется отталкивание.
В твёрдых телах притяжение между молекулами (атомами) ещё больше, чем у жидкостей. Поэтому в обычных условиях твёрдые тела сохраняют свою форму и объём.
В твёрдых телах молекулы (атомы) расположены в определённом порядке. Это лёд, соль, металлы и др. Такие тела называются кристаллами. Молекулы или атомы твёрдых тел колеблются около определённой точки и не могут далеко переместиться от неё. Твёрдое тело поэтому сохраняет не только объём, но и форму.
Расположение молекул воды в трёх разных состояниях показано на рисунке 31: газообразном — водяной пар (рис. 31, в), жидком — вода (рис. 31, б) и твёрдом — лед (рис. 31, а).
1. Каково расположение молекул газа?
2. Чем объясняется способность жидкостей сохранять свой объём?
3. Как расположены частицы в твёрдых телах?
Задание
1. Налейте в пластмассовую бутылку воды до верху и закройте крышкой. Попытайтесь сжать в ней воду. Затем вылейте воду, снова закройте бутылочку. Теперь попробуйте сжать воздух. Объясните результаты опыта.
2. На блюдце с холодной водой поставьте перевёрнутый очень тёплый стакан. Через 15—20 мин проследите за уровнем воды в стакане и блюдце. Объясните результат опыта.
ЯВЛЕНИЯ И ОПЫТЫ, ПОЗВОЛЯЮЩИЕ ДЕЛАТЬ ВЫВОДЫ О СТРОЕНИИ ВЕЩЕСТВА. 7 класс
Если бы мы смогли рассмотреть окружающие нас тела через специальный микроскоп с увеличением в миллиарды раз, то увидели бы отдельные атомы и молекулы.
Многие примеры подтверждают то, что все вещества состоят из мельчайших частичек. Кажущийся сплошным кусочек резины, из которого сделан обычный воздушный шарик, легко растягивается руками и изменяет свой размер, становясь тоньше. Приложив некоторое механическое усилие, можно также изменить форму куска глины. Форма тела меняется из-за изменения взаимного расположения частичек, из которых состоит тело. Объём тела может изменяться вследствие того, что меняются расстояния между этими частичками.
Рассмотрим следующий опыт. Стальной шарик в холодном состоянии свободно проходит через кольцо. Если шарик нагреть, то он расширяется и застревает в кольце. Через некоторое время шарик, остыв, уменьшается, а кольцо, нагревшись от шарика, расширяется, и шарик вновь проходит сквозь кольцо.
При нагревании расширяются не только твёрдые тела, но и жидкости.
Это можно увидеть на следующем опыте. На штативе закреплена колба с водой. Колба закрыта пробкой, через которую в сосуд опущена стеклянная трубочка. Уровень воды в трубочке немного выше уровня воды в колбе. Можно заметить, что при нагревании колбы уровень воды в трубочке повышается.
Опыты показывают, что при нагревании объём тела увеличивается, а при охлаждении — уменьшается. Чем можно объяснить способность тел изменять свой объём? Дело в том, что все вещества состоят из отдельных частиц, между которыми есть промежутки. С изменением температуры промежутки между частицами вещества изменяются, поэтому изменяется и объем тела.
Рассмотрим ещё один опыт. Если смешать равные объемы воды по 100 мл, то объём смеси получится 200 мл. Теперь в мензурку нальём 100 мл воды и 100 мл спирта. Объём смеси получится не 200 мл, а меньше, так как при слиянии жидкостей их частицы перемешиваются и более мелкие частицы воды размещаются в промежутках между более крупными частицами спирта. Заполнение этих промежутков и способствует уменьшению общего объема веществ.
Чтобы убедиться в том, что частицы вещества малы, проведём опыт. В сосуде с водой растворим немного марганцовки. Через некоторое время вода в нём окрасится в малиновый цвет. Отольём немного подкрашенной воды в другой сосуд и дольём в него чистую воду. Получившийся раствор будет окрашен слабее, чем первоначальный. Проведём такие переливания несколько раз.
Таким образом, в последнем сосуде получим слабо окрашенную жидкость.
Несмотря на небольшое количество марганцовки в первом сосуде, малая её часть попала и в последний сосуд. Это свидетельствует о том, что даже кристаллик марганцовки состоит из огромного числа мельчайших частичек.
Содержание:
Зависимость размеров тел от температуры:
Если вы наблюдательны, то, наверное, обратили внимание на та кие факты. Электрические провода летом провисают намного силы нее, чем зимой, т. е. летом они длиннее. Если набрать полную бутылку холодной воды и поставить в теплое место, то со временем часть воды из бутылки выльется, так как во время нагревания вода расширяется. Воздушный шарик, вынесенный из комнаты на мороз, уменьшается в объеме.
Тепловое расширение твердых тел, жидкостей и газов
Несложные опыты и многочисленные наблюдения убеждают нас в том, что, как правило, твердые тела, жидкости и газы во время нагревания расширяются, а во время охлаждения сжимаются.
Тепловое расширение жидкостей и газов легко наблюдать с помощью колбы, шейка которой плотно закупорена, а в пробку вставлена стеклянная трубка. Перевернем колбу, заполненную воздухом, в сосуд с водой. Теперь достаточно взяться за колбу рукой, и в скором времени воздух, расширяясь в колбе, будет выходить в виде пузырьков из трубки под водой (рис. 2.30).
Теперь наполним колбу какой-нибудь подкрашенной жидкостью и закупорим так, чтобы часть жидкости вошла в трубку (рис. 2.31, а). Обозначим уровень жидкости в трубке и опустим колбу в сосуд с горячей водой. В первый момент уровень жидкости немного снизится (рис. 2.31, б), и это можно объяснить тем, что сначала нагревается
и расширяется колба, а уже потом, нагреваясь, расширяется вода. В скором времени мы убедимся, что по мере нагревания колбы и воды в ней уровень жидкости в трубке заметно повысится (рис. 2.31, в). Итак, твердые тела и жидкости, как и газы, во время нагревания расширяются. Исследовательским путем выяснено, что твердые тела и жидкости во время нагревания расширяются намного меньше, чем газы.
Тепловое расширение твердых тел можно продемонстрировать также на следующем опыте. Возьмем медный шарик, который в ненагретом состоянии легко проходит сквозь пригнанное к нему кольцо. Нагреем шарик в пламени спиртовки и убедимся в том, что шарик теперь не будет проходить сквозь кольцо (рис. 2.32, а). После охлаждения шарик снова легко пройдет сквозь кольцо (рис. 2.32, б).
Причина теплового расширения
В чем же причина увеличения объема тел во время нагревания, ведь количество молекул с увеличением температуры не изменяется?
Атомно-молекулярная теория объясняет тепловое расширение тел тем, что с увеличением температуры увеличивается скорость движения атомов и молекул. В результате увеличивается
среднее расстояние между атомами (молекулами). Соответственно, увеличивается объем тела. И наоборот, чем ниже температура вещества, тем меньше межмолекулярные промежутки. Исключением является вода, чугун и некоторые другие вещества. Вода, например, расширяется только при температуре выше 4 °С; при температуре от О °С до 4 °С объем воды во время нагревания уменьшается.
Тепловое расширение твердых тел
Выясним, как изменяются линейные размеры твердого тела вследствие изменения температуры. Для этого измерим длину алюминиевой трубки, потом нагреем трубку, пропуская сквозь нее горячую воду. Спустя некоторое время можно заметить, что длина трубки незначительно увеличилась.
Заменив алюминиевую трубку стеклянной такой же длины, мы убедимся, что в случае одинакового увеличения температуры длина стеклянной трубки увеличивается намного меньше, чем длина алюминиевой. Таким образом, делаем вывод: тепловое расширение тела зависит от вещества, из которого оно изготовлено.
Физическая величина, характеризующая тепловое расширение материала и численно равная отношению изменения длины тела вследствие его нагревания на 1 °С и его начальной длины, называется температурным коэффициентом линейного расширения.
Температурный коэффициент линейного расширения обозначается символом а и вычисляется по формуле:
где 
—изменение длины тела; 
—изменение температуры тела; 
— начальная длина тела при температуре 
; l — длина тела при температуре t.
Из определения температурного коэффициента линейного расширения можно получить единицу этой физической величины:
Ниже в таблице приведены температурные коэффициенты линейного расширения некоторых веществ.
Тепературные коэффициенты линейного расширения некоторых веществ 
Тепловое расширение в природе и технике
Способность тел расширяться во время нагревания и сжиматься во время охлаждения играет очень важную роль в природе. Поверхность Земли прогревается неравномерно. В результате воздух вблизи Земли также расширяется неравномерно, и образуется ветер, предопределяющий изменение погоды. Неравномерное прогревание воды в морях и океанах приводит к возникновению течений, которые существенно влияют на климат. Резкие колебания температуры р горных районах вызывают расширение и сжатие горных пород. А поскольку степень расширения зависит от вида породы, то расширения и сжатия происходят неравномерно, и в результате образуются трещины, которые приводят к разрушению этих пород.
Тепловое расширение приходится принимать во внимание при строительстве мостов и линий электропередач, прокладывании труб отопления, укладке железнодорожных рельсов, изготовлении железобетонных конструкций и во многих других случаях.
Явление теплового расширения широко используется в технике и быту. Так, для автоматического замыкания и размыкания электрических цепей используют биметаллические пластинки — они состоят из двух полос с разным коэффициентом линейного расширения (рис. 2.33). Тепловое расширение воздуха помогает равномерно прогреть квартиру, охладить продукты в холодильнике, проветрить комнату.
Рис. 2.33. Для изготовления автоматических предохранителей (о), для автоматического включения и выключения нагревательных приборов (б) широко используются биметаллические пластинки (в). Один из металлов при увеличении температуры расширяется намного больше, чем другой, в результате этого пластинка изгибается (г) и электрическая цепь размыкается (или замыкается).
Пример решения задачи
Длина стального железнодорожного рельса при температуре 0°С равна 8 На сколько увеличится его длина в знойный летний день при температуре 40 °С? Анализ условия задачи. Зная, как изменяется длина стальной детали вследствие нагревания на 1 °С, т. е. зная температурный коэффициент линейного расширения стали, мы найдем, на сколько изменится длина рельса вследствие нагревания на 40 °С. Температурный коэффициент линейного расширения стали найдем по таблице, приведенной выше.
Дано:
Поиск математической модели
По определению температурного коэффициента линейного расширения:
Решение и анализ результатов
Из формулы для определения температурного коэффициента линейного расширения найдем удлинение рельса:
Поскольку 
получаем 
Проверим единицу искомой величины:
Найдем числовое значение:
таким образом,
Проанализируем результат: увеличение длины рельса вполне реально.
Ответ: длина рельса увеличилась на 3,92 мм.
Итоги:
Твердые тела, жидкости и газы во время нагревания, как правило, расширяются. Причина теплового расширения в том, что с увеличением температуры увеличивается скорость движения атомов и молекул. В результате увеличивается среднее расстояние между атомами (молекулами). Тепловое расширение твердых веществ характеризуется коэффициентом линейного расширения. Коэффициент линейного расширения численно равен отношению изменения длины тела вследствие нагревания его на 1 °С и его начальной длины
Строение вещества:
1. Изучая этот раздел, вы еще раз вспомнили, что все физические тела состоят из веществ, познакомились с некоторыми физическими величинами, характеризующими тело и вещество. 
2.Вы вспомнили основные положения атомно-молекулярной теории строения вещества.
3.Вы выяснили, чем и почему отличаются физические свойства веществ в разных агрегатных состояниях.
При копировании любых материалов с сайта evkova.org обязательна активная ссылка на сайт www.evkova.org
Сайт создан коллективом преподавателей на некоммерческой основе для дополнительного образования молодежи
Сайт пишется, поддерживается и управляется коллективом преподавателей
Whatsapp и логотип whatsapp являются товарными знаками корпорации WhatsApp LLC.
Cайт носит информационный характер и ни при каких условиях не является публичной офертой, которая определяется положениями статьи 437 Гражданского кодекса РФ. Анна Евкова не оказывает никаких услуг.