Физика: Основные формы материи — различия между версиями
Msu05 (обсуждение | вклад) (→Вещество) |
Admine2 (обсуждение | вклад) |
||
| (не показано 47 промежуточных версий 2 участников) | |||
| Строка 1: | Строка 1: | ||
| − | |||
<div class="row phis-bg"><div class="maintext large-8 medium-7 columns"><!-- Page Content --> | <div class="row phis-bg"><div class="maintext large-8 medium-7 columns"><!-- Page Content --> | ||
| − | + | ==Материя== | |
<div class="textblock">{{center|'''Материя ''' - это все то, что существует во Вселенной независимо от нас, что мы видим (небесные тела, животные, растения и др.), и что мы не видим (свет, радиоволны, магнитное излучение и др.). }}</div> | <div class="textblock">{{center|'''Материя ''' - это все то, что существует во Вселенной независимо от нас, что мы видим (небесные тела, животные, растения и др.), и что мы не видим (свет, радиоволны, магнитное излучение и др.). }}</div> | ||
| Строка 10: | Строка 9: | ||
<div class="textblock">{{center|Вещество - это один из примеров материи. Все то, из чего состоят физические тела, то есть окружающие нас предметы, называется веществом. Железо, медь, резина, вода - все это различные вещества.}}</div> | <div class="textblock">{{center|Вещество - это один из примеров материи. Все то, из чего состоят физические тела, то есть окружающие нас предметы, называется веществом. Железо, медь, резина, вода - все это различные вещества.}}</div> | ||
| − | <div class="show-for-large-up">{{left|[[Файл: | + | <div class="show-for-large-up">{{left|[[Файл:Veshestva.jpg|300px]]}}</div> |
| − | <div class="hide-for-large-up">{{center|[[Файл: | + | <div class="hide-for-large-up">{{center|[[Файл:Veshestva.jpg|300px]]}}</div> |
Вода - вещество, капля воды - физическое тело, алюминий - вещество, алюминиевая кружка - физическое тело. | Вода - вещество, капля воды - физическое тело, алюминий - вещество, алюминиевая кружка - физическое тело. | ||
| Строка 17: | Строка 16: | ||
Можно измерить удельный вес и плотность исследуемого вещества, его упругость и твёрдость, электропроводность и магнитные свойства, прозрачность, теплоёмкость и т.д. | Можно измерить удельный вес и плотность исследуемого вещества, его упругость и твёрдость, электропроводность и магнитные свойства, прозрачность, теплоёмкость и т.д. | ||
| − | Вещество может находиться в трех состояниях: | + | Вещество может находиться в трех состояниях: твёрдом, жидком и газообразном. |
<div class="light" style="float:right;>[[#Начало|В начало]]</div><br clear=all /> | <div class="light" style="float:right;>[[#Начало|В начало]]</div><br clear=all /> | ||
==Плотность вещества== | ==Плотность вещества== | ||
| − | <div class=" | + | <div class="show-for-large-up">{{left|[[Файл:Plotnost_veshestva.mp4|300px]]}}</div> |
| + | <div class="hide-for-large-up">{{center|[[Файл:Plotnost_veshestva.mp4|300px]]}}</div> | ||
| − | + | Каждое вещество занимает некоторый объём. И может оказаться, что объёмы двух тел равны, а их массы различны. В этом случае говорят, что плотности этих веществ различны. | |
| − | |||
| − | + | Если рассмотреть кусок железа, масса которого равна 1 кг и кусок дерева, масса которого равна 1 кг, то можно сделать выводы, что объём дерева больше, чем объём куска железа, так как плотность дерева меньше, чем плотность железа (молекулы прилегают не так плотно друг к другу). | |
| + | |||
| + | В различных состояниях плотность вещества различна. Например, плотность расплавленного железа меньше плотности твёрдого железа. | ||
| + | |||
| + | Самое плотное твердое вещество осмий- 22600 кг/м3. Самая плотная жидкость - ртуть (13600 кг/м3). Но самое плотное вещество не находится на Земле. Например, в космосе плотность белого карлика Сириуса Б (звезда) так велика, что масса спичечного коробка из этого вещества была бы равна 127 тоннам. | ||
| + | |||
| + | Вода, лёд и водяной пар – это три состояния одного вещества. Разные агрегатные состояния одного и того же вещества имеют разные плотности. Это связано с внутренним строением веществ, взаимным расположением молекул в них. | ||
| + | |||
| + | Плотность вещества зависит от температуры, при повышении температуры обычно плотность снижается. Это связано с термическим расширением, когда при неизменной массе увеличивается объём. | ||
| − | |||
<div class="light" style="float:right;>[[#Начало|В начало]]</div><br clear=all /> | <div class="light" style="float:right;>[[#Начало|В начало]]</div><br clear=all /> | ||
==Твердые тела== | ==Твердые тела== | ||
| − | + | Мы живем на поверхности твердого тела – земного шара, в сооружениях, построенных из твердых тел. Наше тело, хотя и содержит 65% воды, тоже твердое. Знать свойства твердых тел жизненно необходимо. | |
| − | + | Свойства твердых тел | |
| − | |||
| − | + | * Твердые тела сохраняют свою форму и объем. | |
| + | * В твердых телах расстояния между молекулами равно размерам молекул, поэтому твердые тела сохраняют форму. | ||
| + | * Молекулы расположены в определенном порядке, называемом кристаллическая решетка, поэтому в обычных условиях твердые тела сохраняют свой объём. | ||
| − | + | <div class="textblock">{{center|Все твёрдые тела делятся на кристаллические и аморфные.}}</div> | |
| + | |||
| + | <ul class=" example-orbit" data-orbit="" data-options="animation:slide; pause_on_hover:true; animation_speed:500; navigation_arrows:true; resume_on_mouseout: true; timer_speed:4500;" > | ||
| + | <li class="active"> | ||
| + | [[file:Слайд1тела.JPG]] | ||
| + | </li> | ||
| + | <li> | ||
| + | [[file:Слайд2тела.JPG]] | ||
| + | </li> | ||
| + | <li> | ||
| + | [[file:Слайд3тела.JPG]] | ||
| + | </li> | ||
| + | <li> | ||
| + | [[file:Слайд4тела.JPG]] | ||
| + | </li> | ||
| + | <li class="active"> | ||
| + | [[file:Слайд5тела_изм.JPG]] | ||
| + | </li> | ||
| + | <li class="active"> | ||
| + | [[file:Слайд6тела.JPG]] | ||
| + | </li> | ||
| + | <li class="active"> | ||
| + | [[file:Слайд7тела.JPG]] | ||
| + | </li> | ||
| + | <li class="active"> | ||
| + | [[file:Слайд8тела.JPG]] | ||
| + | </li> | ||
| + | <li class="active"> | ||
| + | [[file:Слайд9тела.JPG]] | ||
| + | </li> | ||
| + | <li class="active"> | ||
| + | [[file:Слайд10тела.JPG]] | ||
| + | </li> | ||
| + | <li class="active"> | ||
| + | [[file:Слайд11тела.JPG]] | ||
| + | </li> | ||
| + | <li class="active"> | ||
| + | [[file:Слайд12тела.JPG]] | ||
| + | </li> | ||
| + | <li class="active"> | ||
| + | [[file:Слайд13тела.JPG]] | ||
| + | </li> | ||
| + | </ul> | ||
| − | + | Современная промышленность не может обойтись без самых разнообразных кристаллов. Они используются в часах, транзисторных приёмниках, вычислительных машинах, лазерах и многом другом. Великая лаборатория-природа - уже не может удовлетворить спрос развивающейся техники: на специальных фабриках выращивают искусственные кристаллы, учёные создают твёрдые тела с заданными механическими, магнитными, электрическими и другими свойствами. | |
| − | + | И если, вы хотите почувствовать себя в роли Природы, то есть вырастить кристаллы дома, то можете воспользоваться следующей информацией: | |
| − | + | Выращивание кристаллов у себя дома: https://sites.google.com/site/crystallsgrowing/home/articles/main_article | |
<div class="light" style="float:right;>[[#Начало|В начало]]</div><br clear=all /> | <div class="light" style="float:right;>[[#Начало|В начало]]</div><br clear=all /> | ||
==Жидкие кристаллы== | ==Жидкие кристаллы== | ||
| − | + | Это вещества, обладающие одновременно свойствами как жидкостей, так и кристаллов. На основе жидких кристаллов созданы измерители давления, детекторы ультразвука. Но самая многообещающая область применения жидкокристаллических веществ - информационная техника. От первых индикаторов, знакомых всем по электронным часам, до современных телевизоров с жидкокристаллическим экраном. Такие телевизоры дают изображение весьма высокого качества, потребляя меньшее количество энергии. | |
| + | |||
| + | <div class="show-for-large-up">{{center|[[Файл:Jidkie_crystal.jpg|400px]]}}</div> | ||
| + | <div class="hide-for-large-up">{{center|[[Файл:Jidkie_crystal.jpg|400px]]}}</div> | ||
| − | <div class=" | + | <div class="light" style="float:right;>[[#Начало|В начало]]</div><br clear=all /> |
| − | + | ==Жидкости== | |
| − | + | Жидкость растекается и неспособна сохранять свою форму, она принимает форму сосуда. Жидкости различаются своей текучестью. Пролитая вода быстро растекается тонким слоем, а мёд растекается медленно. | |
| − | |||
| − | + | Свойства: | |
| − | + | * Жидкости легко меняют свою форму, но сохраняют объем | |
| − | + | * Молекулы в жидкостях расположены на расстояниях, равных размерам молекул, сохраняя так называемый ближний порядок. Жидкости сохраняют свой объем. | |
| + | * Молекулы непрерывно движутся, совершая перескоки, поэтому жидкости текут, принимая форму сосуда. | ||
| − | + | <div class="show-for-large-up">{{center|[[Файл:Jidkosti.jpg|400px]]}}</div> | |
| + | <div class="hide-for-large-up">{{center|[[Файл:Jidkosti.jpg|400px]]}}</div> | ||
| − | + | Смачивание — способность жидкости смачивать поверхность, на которую она попала. | |
| − | + | Важно, с каким веществом соприкасается жидкость. Вода, например, не смачивает жирные поверхности. Если молекулы жидкости притягиваются друг к другу слабее, чем к молекулам твёрдого вещества, то жидкость смачивает твёрдое вещество (например, вода на чистой стеклянной поверхности). | |
| − | + | Если молекулы жидкости сильнее притягиваются друг к другу, чем к молекулам твёрдого вещества, то жидкость не смачивает твёрдое вещество (например, вода на поверхности из парафина). | |
| − | + | ||
| − | + | <div class="show-for-large-up">{{right|[[Файл:Smachivanie.jpg|300px]]}}</div> | |
| + | <div class="hide-for-large-up">{{center|[[Файл:Smachivanie.jpg|300px]]}}</div> | ||
| − | + | Жидкостям свойственно поверхностное натяжение. Почему иголка держится на поверхности воды? Из-за поверхностного натяжения молекулы воды образуют на её поверхности как бы эластичную плёнку, чтобы её порвать, необходимо приложить некоторую силу. | |
| + | |||
| + | Если в воде растворить какое-либо вещество, то её поверхностное натяжение изменится. Поверхностное натяжение снижают средства для стирки белья или мытья посуды, когда их добавляют в воду, то вода лучше смачивает волокна ткани или грязную посуду. Например, водомерку на воде удерживает поверхностное натяжение. | ||
<div class="light" style="float:right;>[[#Начало|В начало]]</div><br clear=all /> | <div class="light" style="float:right;>[[#Начало|В начало]]</div><br clear=all /> | ||
| − | == | + | ==Газы== |
| − | + | Наглядный пример газа - воздух вокруг нас. Мы живем на дне огромного воздушного океана, глубина которого составляет десятки километров. Это атмосфера. | |
| − | + | ||
| + | Воздух кажется нам очень легким. Но и он имеет вес: на каждый квадратный сантиметр поверхности Земли воздух давит с силой, равной весу килограммовой гири. | ||
| + | |||
| + | Молекулы в газах находятся далеко относительно друг друга, расстояния между молекулами примерно раз в десять больше самих молекул. Поэтому молекулы не взаимодействуют между собой, не устанавливается межмолекулярных связей. Молекулы беспорядочно двигаются во все стороны. | ||
| − | + | В результате газ обладает следующими свойствами: | |
| − | |||
| − | + | * Газы не имеют собственной формы и постоянного объема. Они принимают форму сосуда и полностью заполняют весь представленный им объем. | |
| + | * Молекулы газов находятся на расстояниях, намного превышающих их размеры, поэтому не притягиваются друг к другу; они непрерывно движутся с огромными скоростями, и поэтому газы заполняют весь предоставленный объем, принимая форму сосуда. | ||
| − | == | + | <div class="show-for-large-up">{{center|[[Файл:Gazy.jpg|400px]]}}</div> |
| − | + | <div class="hide-for-large-up">{{center|[[Файл:Gazy.jpg|400px]]}}</div> | |
| − | + | Если наполнить резиновый мяч воздухом, то воздух равномерно заполнит весь его объем, он не осядет внизу или не поднимется в верхнюю его часть. Он распространится именно по всему объему. Если тем же объемом воздуха заполнить мяч, который больше первого, то воздух в нем также заполнит весь объем, но будет менее плотный. Поэтому нам будет легче сжать второй мяч. | |
| − | |||
| − | + | Почему же воздушная оболочка Земли — атмосфера — не «улетает» в космос, если газ старается занять весь объем? Ведь между атмосферой и космосом нет преград. Дело в том, что Земля притягивает тела к себе, в том числе и атмосферу. Если бы притяжение было слабым, то газ разлетелся бы по космосу. Так дело обстоит, например, на Луне. У нее нет атмосферы. | |
| − | + | В отличие от твёрдых тел и жидкостей, объём газа существенно зависит от давления и температуры. Любой газ можно превратить в жидкость простым сжатием, если температура газа ниже критической. | |
| − | |||
| − | |||
| − | + | Сжиженные газы находят широкое применение в технике. Азот идёт для получения аммиака и азотных солей, употребляемых в сельском хозяйстве для удобрения почвы. Аргон, неон и другие инертные газы используются для наполнения электрических ламп накаливания, а также газосветных ламп. Наибольшее применение имеет кислород. В смеси с ацетиленом или водородом он даёт пламя очень высокой температуры, применяемое для резки и сварки металлов. Вдувание кислорода (кислородное дутьё) ускоряет металлургические процессы. Доставляемый из аптек в подушках кислород действует как обезболивающее. Особенно важным является применение жидкого кислорода в качестве окислителя для двигателей космических ракет. | |
| − | + | Жидкий водород используется как топливо в космических ракетах. Например, для заправки американской ракеты «Сатурн – 5» требуется 90т жидкого водорода. | |
| − | |||
| − | + | Жидкий аммиак нашёл широкое применение в холодильниках – огромных складах, где хранятся скоропортящиеся продукты. Охлаждение, возникающее при испарении сжиженных газов, используют в рефрижераторах при перевозке скоропортящихся продуктов. | |
| − | + | Газы, применяемые в промышленности, медицине и т. п., легче перевозить, когда они находятся в сжиженном состоянии, так как при этом в том же объёме заключается большее количество вещества. | |
| − | + | ==Физическое поле== | |
| − | + | Материя находится в непрерывном движении. Различные виды материи могут превращаться друг в друга. Вещество может превращаться в поле, а поле - в вещество. | |
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | + | Поле в современной системе знаний определено как особая форма материи. Поля могут быть: сильные, слабые, гравитационные, электромагнитные, поля ядерных сил. Поля могут существовать самостоятельно, независимо от частиц, их породивших. | |
| − | |||
| − | |||
| − | + | С помощью поля – невидимых электромагнитных волн – мы можем связываться с собеседником по мобильному телефону, капитан корабля – определять свои координаты через спутник. На таких волнах работают радио и телевидение. Еще одним примером электромагнитных волн является свет. | |
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | + | Сложнее представить поле – мы можем констатировать последствия его действия на нас, но не можем увидеть. Поле не всегда можно обнаружить с помощью органов чувств человека, но оно легко обнаруживается по влиянию на какие-нибудь физические тела (притяжение мелких металлических предметов к магниту). | |
| − | + | <ul class=" example-orbit" data-orbit="" data-options="animation:slide; pause_on_hover:true; animation_speed:500; navigation_arrows:true; resume_on_mouseout: true; timer_speed:4500;" > | |
| + | <li class="active"> | ||
| + | [[file:Слайд1поле.JPG]] | ||
| + | </li> | ||
| + | <li> | ||
| + | [[file:Слайд2поле.JPG]] | ||
| + | </li> | ||
| + | <li> | ||
| + | [[file:Слайд3поле.JPG]] | ||
| + | </li> | ||
| + | <li> | ||
| + | [[file:Слайд4поле.JPG]] | ||
| + | </li> | ||
| + | <li class="active"> | ||
| + | [[file:Слайд5поле.JPG]] | ||
| + | </li> | ||
| + | <li class="active"> | ||
| + | [[file:Слайд6поле.JPG]] | ||
| + | </li> | ||
| + | <li class="active"> | ||
| + | [[file:Слайд7поле.JPG]] | ||
| + | </li> | ||
| + | <li class="active"> | ||
| + | [[file:Слайд8поле.JPG]] | ||
| + | </li> | ||
| + | <li class="active"> | ||
| + | [[file:Слайд9поле.JPG]] | ||
| + | </li> | ||
| + | <li class="active"> | ||
| + | [[file:Слайд10поле.JPG]] | ||
| + | </li> | ||
| + | <li class="active"> | ||
| + | [[file:Слайд11поле.JPG]] | ||
| + | </li> | ||
| + | <li class="active"> | ||
| + | [[file:Слайд12поле.JPG]] | ||
| + | </li> | ||
| + | <li class="active"> | ||
| + | [[file:Слайд13поле.JPG]] | ||
| + | </li> | ||
| + | </ul> | ||
| − | + | ==Гравитационное поле== | |
| + | Гравитационное взаимодействие - это взаимодействие, свойственное всем телам во Вселенной. Оно проявляется в их взаимном притяжении друг к другу и осуществляется посредством особого вида материи - гравитационного поля. | ||
| − | + | Гравитационное поле существует у любого тела: звезды или планеты, человека или книги, молекулы или атома. Гравитационное поле можно обнаружить лишь в телах, имеющих значительную массу. Это означает, что гравитационное взаимодействие очень слабое. | |
| − | + | Каждое тело (например, Земля) создает вокруг себя силовое поле — поле тяготения. Существует гравитационное поле, которое мы не ощущаем, но благодаря которому мы ходим по земле и не улетаем с нее, несмотря на то, что она вращается со скоростью 30 км/с. | |
| − | |||
| − | |||
| − | + | Ньютон предположил, что ряд явлений, казалось бы, не имеющих ничего общего (падение тел на Землю, обращение планет вокруг Солнца, движение Луны вокруг Земли, приливы и отливы и т. д.), вызваны одной причиной. Ньютон предположил, что существует единый закон всемирного тяготения, которому подвластны все тела во Вселенной — от яблок до планет. | |
| + | ==Электрическое поле== | ||
| + | Электрическое поле существует вокруг заряженного тела, и поле одного заряда действует на поле другого заряда с некоторой силой, и эту силу называют электрической силой. Именно этим можно объяснить взаимодействие двух заряженных тел: либо притяжение, либо отталкивание. Заряженные тела взаимодействуют и в безвоздушном пространстве. Электрическое поле можно обнаружить с помощью электрометра. | ||
| − | + | Электрическое поле можно изобразить графически с помощью силовых линий электрического поля, которые имеют направление: | |
| + | |||
| + | <ul class="large-block-grid-2 small-block-grid-1"> | ||
| + | <li>{{center-p|[[file:Plus_zaryad.jpg|200px|Выход из положительного заряда]]}}</li> | ||
| + | <li>{{center-p|[[file:Minus_zaryad.jpg|150px|Вход в отрицательный заряд]]}}</li> | ||
| + | </ul> | ||
| − | + | Взаимодействие двух заряженных тел: | |
| − | = | + | <ul class="large-block-grid-2 small-block-grid-1"> |
| + | <li>{{center-p|[[file:Ottalkivanie.jpg|200px|Взаимодействие двух заряженных частиц - отталкивание]]}}</li> | ||
| + | <li>{{center-p|[[file:Prityajenie.jpg|150px|Взаимодействие двух заряженных частиц - притяжение]]}}</li> | ||
| + | </ul> | ||
==Магнитное поле== | ==Магнитное поле== | ||
| + | Вокруг любого магнита существует магнитное поле. Магнитные явления известны людям с глубокой древности. Ещё древние греки знали, что существует особый минерал – камень из Магнесии (область в древнегреческой Фессалии), способный притягивать небольшие железные предметы. | ||
| + | В 12 веке в Европе стал известен компас как прибор, с помощью которого можно определить направление частей света, он нашел применение в морских путешествиях для определения курса корабля в открытом море. | ||
| − | + | Магнитное поле можно обнаружить и исследовать с помощью железных опилок, магнитной стрелки. Магнит имеет два полюса: северный и южный, одноимённые полюсы отталкиваются, разноимённые – притягиваются. | |
| − | |||
| − | |||
| − | + | Электрический ток и магнитное поле неотделимы друг от друга. Одним из действий электрического тока является его магнитное действие, которое наблюдается всегда, когда по проводнику течет электрический ток. Магнитное поле существует вокруг движущихся электрических зарядов, поэтому ток можно рассматривать как источник магнитного поля. | |
| − | |||
| − | + | ==Глоссарий== | |
| + | '''Кристаллы''' - это твёрдые тела, атомы или молекулы которых занимают определённые, упорядоченные положения в пространстве. | ||
| − | + | '''Монокристаллом''' называется одиночный кристалл, имеющий макроскопическую упорядоченную кристаллическую решётку. Монокристаллы обычно обладают геометрически правильной внешней формой, но этот признак не является обязательным. | |
| − | |||
| − | + | '''Поликристаллы''' – совокупность сросшихся друг с другом хаотически ориентированных маленьких кристаллов – кристаллитов. В отличии от монокристаллов поликристаллы изотропны, т.е. их свойства одинаковы во всех направлениях. | |
| − | + | ||
| + | '''Аморфные тела''' – это твёрдые тела, где сохраняется только ближний порядок в расположении атомов. (Кремнезём, смола, стекло, канифоль, сахарный леденец). | ||
| + | Они не имеют постоянной температуры плавления и обладают текучестью. Жидкие кристаллы вещества, обладающие одновременно свойствами как жидкостей (текучесть), так и кристаллов (анизотропия). | ||
<div class="light" style="float:right;>[[#Начало|В начало]]</div><br clear=all /> | <div class="light" style="float:right;>[[#Начало|В начало]]</div><br clear=all /> | ||
| − | |||
| − | |||
| − | + | ==Полезные ссылки== | |
| + | Свойства агрегатных состояний вещества. Четвёртое состояние вещества. Видеоуроки физики. Выпуск 10. | ||
| + | |||
| + | <div class="show-for-large-up">{{center|[[Файл:Svoystva_agregat.mp4|300px]]}}</div> | ||
| + | <div class="hide-for-large-up">{{center|[[Файл:Svoystva_agregat.mp4|300px]]}}</div> | ||
| − | + | http://radostmoya.ru/project/akademiya_zanimatelnyh_nauk_fizika/video/?watch=tri_sostoyaniya_veschestva_chast_2 | |
| − | |||
<div class="light" style="float:right;>[[#Начало|В начало]]</div><br clear=all /> | <div class="light" style="float:right;>[[#Начало|В начало]]</div><br clear=all /> | ||
== Библиография == | == Библиография == | ||
| − | * | + | *http://studbooks.net/751071/filosofiya/ponyatie_materii_sovremennye_predstavleniya_stroenii_svoystvah_materii - Понятие материи. Современные представления о строении и свойствах материи |
| − | * | + | *http://prosto-o-slognom.ru/chimia/01_vewestvo.html - Что такое "вещество" |
| − | + | *http://spacegid.com/zhidkie-kristallyi.html - Жидкие кристаллы | |
| − | * | + | *http://kaplyasveta.ru/o-prirode-veshhej/chto-takoe-zhidkie-kristally.html - Что такое жидкие кристаллы? |
| − | * | + | *http://electrono.ru/elektromagnetizm-i-elektromagnitnaya-indukciya/16-magnitnoe-pole-i-ego-osnovnye-xarakteristiki - Магнитное поле и его характеристики и свойства |
| − | + | ||
| − | * | + | |
| − | |||
<div class="light" style="float:right;>[[#Начало|В начало]]</div><br clear=all /> | <div class="light" style="float:right;>[[#Начало|В начало]]</div><br clear=all /> | ||
| Строка 194: | Строка 288: | ||
<div class="shadow radius sbstyle"> | <div class="shadow radius sbstyle"> | ||
<div class="row"> | <div class="row"> | ||
| − | <div class="large-10 small-10 large-centered small-centered columns rubric" style="background-color:lightgrey;"> | + | <div class="large-10 small-10 large-centered small-centered columns rubric" style="background-color:lightgrey;">Об Архимеде</div> |
</div> | </div> | ||
| − | + | <div class="show-for-large-up">{{center|[[Файл:15_Архимед.jpg]]}}</div> | |
| − | <div class= | + | <div class="hide-for-large-up">{{center|[[Файл:15_Архимед.jpg]]}}</div> |
| + | |||
| + | Во время своего царствования в Сиракузах Гиерон после благополучного окончания всех своих мероприятий дал обет пожертвовать в какой-то храм золотую корону бессмертным богам. | ||
| + | |||
| + | Он условился с мастером о большой цене за работу и дал нужную ему массу золота. В назначенный день мастер принес свою работу царю, который нашел ее отлично исполненной; после взвешивания корона оказалась соответствующей выданной массе золота. После этого был сделан донос, что из короны была взята часть золота и вместо него примешано такое же количество серебра. | ||
| + | |||
| + | Гиерон разгневался на то, что его провели, и не находя способа уличить это воровство, попросил Архимеда хорошенько подумать об этом. | ||
| + | |||
| + | Тот, погруженный в думы по этому вопросу, как-то случайно пришел в баню и там, опустившись в ванну, заметил, что из нее вытекает такое же количество воды, каков объем его тела, погруженного в ванну. | ||
| + | |||
| + | Выяснив себе ценность этого факта, он, недолго думая, выскочил с радостью из ванны, пошел домой голым и громким голосом сообщал всем, что он нашел то, что искал. Он бежал и кричал одно и то же по-гречески: "Эврика, эврика!" ("Нашел, нашел!)". Затем, исходя из своего открытия, он, говорят, сделал два слитка, каждый такой же массы, какой была корона, один из золота, другой из серебра. Сделав это, он наполнил сосуд до самых краев и опустил в него серебряный слиток, и, соответственное ему количество воды вытекло. Так он нашел, какая масса серебра соответствует какому-то определенному объему воды. (То есть, что он нашел? – плотность серебра). Затем он произвел такое же исследование для золотого слитка. Потом таким же методом был определен объем короны. Она вытеснила воды больше, чем золотой слиток и кража была доказана. | ||
| + | |||
| + | {{center|[[Файл:Об_Архимеде_и_короне.gif]]}} | ||
| + | |||
| + | <div class="mw-customtoggle-ppol button17">'''Легенда об Архимеде'''</div> | ||
| + | <div class="mw-collapsible mw-collapsed" id="mw-customcollapsible-ppol"> | ||
| + | |||
| + | Учёный древний Архимед | ||
| + | |||
| + | Задумывался и не раз, | ||
| + | |||
| + | Как вычислить с какою силой | ||
| + | |||
| + | Вода выталкивает нас. | ||
| + | |||
| + | |||
| + | На свете много есть легенд | ||
| + | |||
| + | Рассмотрим мы всего одну, | ||
| + | |||
| + | Как открыл силу Архимед | ||
| + | |||
| + | Узнаем всё же, что к чему. | ||
| + | |||
| + | |||
| + | Однажды сиракузский царь | ||
| + | |||
| + | Чьё имя было Гиерон | ||
| + | |||
| + | Решил отлить злату | ||
| + | |||
| + | Был тут же мастер приглашён. | ||
| + | |||
| + | |||
| + | И царь сказал: | ||
| + | |||
| + | |||
| + | "Отлей корону, из чиста злата для меня, | ||
| + | |||
| + | Чтоб засияла ярче солнца, достойной чтоб была царя”. | ||
| + | |||
| + | И мастер тихо поклонился и в мастерскую удалился. | ||
| + | |||
| + | Летели дни, работа шла | ||
| + | |||
| + | И вот в один прекрасный день, | ||
| + | |||
| + | Бала корона создана | ||
| + | |||
| + | И Гиерону отдана. | ||
| + | |||
| + | |||
| + | Сомненья мучили царя: | ||
| + | |||
| + | "А золотая ли корона у меня? | ||
| + | |||
| + | А вдруг он примесей туда добавил? | ||
| + | |||
| + | И с носом он царя оставил?” | ||
| + | |||
| + | Проверить мастера решил и Архимеда пригласил. | ||
| + | |||
| + | "Ты Архимед, большой учёный, | ||
| + | |||
| + | Проверить сможешь без труда, | ||
| + | |||
| + | Из золота ль моя корона? | ||
| + | |||
| + | Или же с примесью она? | ||
| + | |||
| + | Условие лишь есть одно, | ||
| + | |||
| + | Ломать корону не дано!” | ||
| + | |||
| + | |||
| + | И долго думал Архимед | ||
| + | |||
| + | И вот он предположил ответ. | ||
| + | |||
| + | "Я плотность золота искал, | ||
| + | |||
| + | И вот, что я обосновал: | ||
| + | |||
| + | ”. | ||
| + | Корону взвесил я легко, | ||
| + | |||
| + | Но как найти объём? | ||
| + | |||
| + | Над тем вопросом размышлял, | ||
| + | |||
| + | И ночью я и днём. | ||
| + | |||
| + | Вдруг искупаться я решил | ||
| + | |||
| + | И ванну полную налил, | ||
| + | |||
| + | Я сел в неё и вот беда, | ||
| + | |||
| + | Из ванны вылилась вода. | ||
| − | + | Пришла идея мне тогда, | |
| − | |||
| − | + | И "Эврика! – воскликнул я”. | |
| − | + | ||
| − | + | Вот так закон изобретен, и мастер был разоблачен. | |
| − | + | </div> | |
| − | |||
| − | |||
| − | |||
</div> | </div> | ||
| Строка 217: | Строка 415: | ||
<div class="large-10 small-10 large-centered small-centered columns rubric" style="background-color:lightgrey;">Экономия бензина</div> | <div class="large-10 small-10 large-centered small-centered columns rubric" style="background-color:lightgrey;">Экономия бензина</div> | ||
</div> | </div> | ||
| − | |||
| − | + | <div class="mw-customtoggle-ppoi button17">'''История открытия закона всемирного тяготения'''</div> | |
| + | <div class="mw-collapsible mw-collapsed" id="mw-customcollapsible-ppoi"> | ||
| + | На склоне своих дней Исаак Ньютон рассказал, как это произошло: он гулял по яблоневому саду в поместье своих родителей и вдруг увидел Луну в дневном небе. И тут на его глазах от ветки оторвалось и упало на землю яблоко. Поскольку Ньютон в это самое время работал над законами движения, он уже знал, что яблоко упало под воздействием гравитационного поля Земли. Знал он и о том, что Луна не просто висит в небе, а вращается по орбите вокруг Земли, а, следовательно, на него воздействует какая-то сила, что удерживает его от того, чтобы сорваться с орбиты и улететь вдаль, в открытый космос. Тут ему и пришло в голову, что, возможно, это одна и та же сила заставляет яблоко падать на землю, и Луну оставаться на околоземной орбите. Ньютон предположил, что существует единый закон всемирного тяготения. | ||
| + | </div> | ||
| + | Влияние магнитного поля на живые организмы | ||
| + | |||
| + | <div class="mw-customtoggle-ppoi button17">'''1. Чувствительность насекомых к магнитным полям'''</div> | ||
| + | <div class="mw-collapsible mw-collapsed" id="mw-customcollapsible-ppoi"> | ||
| + | |||
| + | Очевидную восприимчивость к магнитному полю Земли продемонстрировали, например, термиты. Установлено, что в термитнике насекомые располагаются поперек магнитных силовых линий. Если насекомых экранировать от магнитного поля, то они сразу теряют свою способность ориентироваться в пространстве. При таких условиях (без магнитного поля) они расселяются произвольно. | ||
| + | Было установлено, что в магнитном поле Земли ориентируются моллюски, черви и даже водоросли. Некоторые морские бактерии располагаются в придонном иле под определенным углом к силовым линиям магнитного поля Земли. | ||
| + | Наблюдениями установлено, что и в начале, и в конце полета жуки, пчелы и другие насекомые выбирают главным образом направление север-юг или запад-восток. Опыты показали, что насекомые меняли выбор ориентированного положения в пространстве, если менялся направление магнитного поля. | ||
| + | Мухи и другие насекомые «садятся» предпочтительно в направлении поперек или вдоль магнитных линий магнитного поля Земли. | ||
| + | Ориентиром для перелетных птиц также служит магнитное поле Земли. Недавно ученые узнали, что у птиц в зоне глаз располагается маленький магнитный «компас» — крохотное тканевое поле, в котором расположены кристаллы магнетита, обладающие способностью намагничиваться в магнитном поле. | ||
| + | Ботаники установили восприимчивость растений к магнитным полям. Оказывается сильное магнитное поле влияет на рост растений. | ||
</div> | </div> | ||
| − | + | ||
| − | <div class=" | + | <div class="mw-customtoggle-ppov button17">'''2. Влияние магнитного поля на организм человека'''</div> |
| − | <div | + | <div class="mw-collapsible mw-collapsed" id="mw-customcollapsible-ppov"> |
| − | <div class=" | + | |
| + | Установлено, что постоянные или колеблющиеся с периодом в несколько минут магнитные поля характерны для желудка человека, причем вид сигнала явно определяет функциональное состояние желудка. Сигналы различны до и после приема пищи, изменяются во время потребления воды (натощак) или приема лекарств. Этот факт может в дальнейшем найти применение в диагностике желудочных заболеваний. | ||
| + | Известно, что глаз — источник довольно сильного электрического поля. Это вызывает в прилегающих тканях электрический ток, магнитное поле которого можно регистрировать во время движения глаз и в случае изменения освещенности сетчатки. | ||
</div> | </div> | ||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | <div class= | + | <div class="mw-customtoggle-ppom button17">'''3. Магнитное поле служит человеку'''</div> |
| + | <div class="mw-collapsible mw-collapsed" id="mw-customcollapsible-ppom"> | ||
| − | + | Радиационные пояса магнитосферы защищают Землю от губительного для всего живого излучения Солнца. | |
| + | Некоторые изменения магнитного поля предупреждают о приближении магнитной бури. Во время магнитных бурь в течение нескольких часов происходят сильные изменения в ионосфере. Ионосфера перестает отражать радиоволны и радиосвязь прерывается. Магнитное поле помогает ориентироваться самолетам, кораблям, подводным лодкам. Компас часто служит единственным указателем для исследовательских групп и туристов. Резкие отклонения магнитного поля — аномалии — указывают на месторождения полезных ископаемых. | ||
| + | </div> | ||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| + | <div class="mw-customtoggle-ppob button17">'''4. Магнитные бури'''</div> | ||
| + | <div class="mw-collapsible mw-collapsed" id="mw-customcollapsible-ppob"> | ||
| − | + | Магнитные бури влияют на здоровье человека, на развитие инфекционных заболеваний, приводят к уменьшению количества эритроцитов и снижению гемоглобина, повышают вязкость крови. В результате происходят сбои сердечного ритма, изменяется кровяное давление, появляются головные боли, бессонница, человек становится раздражительным и тому подобное. | |
| − | + | </div> | |
| − | |||
| − | <div class="mw-customtoggle- | + | <div class="mw-customtoggle-ppoa button17">'''5. Магнитные аномалии'''</div> |
| − | <div class="mw-collapsible mw-collapsed" id="mw-customcollapsible- | + | <div class="mw-collapsible mw-collapsed" id="mw-customcollapsible-ppoa"> |
| − | |||
| − | |||
| + | Причиной магнитной аномалии в большинстве случаев является наличие под поверхностью Земли значительных масс магнитной железной руды. Одной из самых больших и хорошо изученных магнитных аномалий является Курская магнитная аномалия. Здесь были обнаружены огромные залежи железной руды. | ||
| − | + | </div> | |
| − | + | </div> | |
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| + | <!-- четвертый элемент сайдбара математика в лицах --> | ||
| + | <div class="shadow radius sbstyle" style="margin-top:20px;"> | ||
| + | <div class="row"> | ||
| + | <div class="large-10 small-10 large-centered small-centered columns rubric" style="background-color:lightgrey;">Топ-5/10/15</div> | ||
| + | </div> | ||
| + | • 10 состояний материи, о которых не рассказывали на уроках физики | ||
| + | https://vseonauke.com/1146902839901292630/10-sostoyanij-materii-o-kotoryh-ne-rasskazyvali-na-urokah-fiziki/ | ||
| + | • 10 физических явлений на кухне: учим физику (и объясняем детям) | ||
| + | https://www.popmech.ru/science/335862-10-fizicheskikh-yavleniy-na-kukhne-uchim-fiziku-i-obyasnyaem-detyam/ | ||
| − | |||
</div> | </div> | ||
| − | + | <!-- четвертый элемент сайдбара математика в лицах --> | |
| − | <!-- четвертый элемент сайдбара | ||
<div class="shadow radius sbstyle" style="margin-top:20px;"> | <div class="shadow radius sbstyle" style="margin-top:20px;"> | ||
<div class="row"> | <div class="row"> | ||
| − | <div class="large-10 small-10 large-centered small-centered columns rubric" style="background-color:lightgrey;"> | + | <div class="large-10 small-10 large-centered small-centered columns rubric" style="background-color:lightgrey;">Интересные факты</div> |
</div> | </div> | ||
| − | + | <div class="show-for-large-up">{{center|[[Файл: 16_Интересные_факты_о_физике.jpg]]}}</div> | |
| + | <div class="hide-for-large-up">{{center|[[Файл: 16_Интересные_факты_о_физике.jpg]]}}</div> | ||
| − | + | • Самую большую плотность во Вселенной имеют черные дыры (ρ ~ 1014 кг/м³) и нейтронные звезды (ρ ~ 1011 кг/м³). | |
| − | + | Самую низкую плотность имеет межгалактическая среда (ρ ~ 10-33 кг/м³). | |
| − | + | В астрономии большое значение имеет средняя плотность небесных тел, по ней можно приблизительно определить состав этого тела. | |
| − | + | • Земная кора состоит из слоев, различающихся по плотности. Средние значения плотности земной коры и Земли в целом составляют, соответственно, 2700 кг/м3 и 5520 кг/м3. | |
| − | + | • В Италии вблизи Неаполя есть знаменитая «собачья пещера». В ее нижней части непрерывно выделяется углекислый газ, плотность которого в 1,5 раза выше плотности воздуха. Газ стелется понизу и медленно выходит из пещеры. Человек беспрепятственно может войти в пещеру, для собаки такая же прогулка кончается печально. | |
| − | + | • Средняя плотность человека 1000 кг/м³, поэтому, если масса человека 50 кг, то он занимает в пространстве объём 50 литров. | |
| − | + | • Интересные вещи происходят с обитателями водоемов в озерах, когда температура воздуха опускается до минусовой температуры и вода замерзает. | |
| − | + | Вы знаете, что лед образуется на водной поверхности озер и рек, и лед плавает на поверхности воды. | |
| − | + | Вода ведет себя не так, как другие вещества. Вода сжимается и превращается в более плотное вещество, когда она охлаждается до 4 0C. При температуре от 40C до 00C вода снова увеличивается в объеме. По мере увеличения в объеме, вода становится менее плотной, чем вода, которая окружает ее, и вода вновь поднимается. Вода продолжает увеличиваться в объеме по мере ее замерзания на поверхности. Пласт льда на поверхности воды действует как изоляционный материал. Он предотвращает высвобождение тепла из воды, находящейся подо льдом. Рыбы и другие обитатели озер приспособлены к жизни под толстым слоем льда в зимнее время. | |
| − | + | • Электрическое поле. | |
| − | + | Интересно, что защититься от действия поля можно с помощью металлического экрана, внутри которого оно будет отсутствовать. Это свойство широко используется в электронике, для исключения взаимного влияния электрических схем, расположенных очень близко друг к другу. | |
| − | + | Кстати, наша атмосфера пронизана сильными электрическими полями, а кусты и деревья действуют как экран, сдерживая проникновение не только атмосферного поля, но и различных искусственных электронаводок. | |
| − | + | Некоторые рыбы используют электрическое поле для обнаружения различных предметов в воде. Это поле создается вокруг тела рыбы, благодаря их способности генерировать электрические импульсы. Когда предмет или другая рыба попадают в действие поля, оно искажается, тем самым информируя хозяина. | |
| − | + | А известно ли вам, что в некоторых районах Африки и Южной Америки есть селения, где электричество отсутствует до сих пор. И знаете, как люди выходят из этого положения? Оказывается, они освещают свои жилища с помощью таких насекомых, как светлячки. Они наполняют стеклянные банки этими насекомыми и с помощью светлячков получают свет. | |
| − | + | Знаете ли вы, о способности пчел во время полета накапливать положительный заряд электричества? А вот у цветов электрический заряд отрицательный и благодаря этому их пыльца сама притягивается на тело пчелы. Но самое интересное, что поле такого контакта пчелы с цветком, у растения меняется электрическое поле и как бы дает сигнал другим пчелиным особям об уже отсутствии пыльцы на этом растении. | |
| + | |||
| + | А вот в мире рыб, самыми известными электрическими охотниками, являются скаты. Чтобы обезвредить свою жертву, скат при помощи электрических разрядов парализует ее. | ||
| + | Известно ли вам, что самым сильным электрическим разрядом обладают электрические угри. Эти пресноводные рыбы обладают напряжением тока при разряде которого он может достигать 800 В. | ||
| + | |||
| + | • Хвала законам физики или как сделать фокус гравитации: http://uroki-fokusov.ru/xvala-zakonam-fiziki-ili-kak-sdelat-fokus-gravitacii.html | ||
</div> | </div> | ||
| Строка 311: | Строка 527: | ||
<div class="shadow radius sbstyle" style="margin-top:20px;"> | <div class="shadow radius sbstyle" style="margin-top:20px;"> | ||
<div class="row"> | <div class="row"> | ||
| − | <div class="large-10 small-10 large-centered small-centered columns rubric" style="background-color:lightgrey;"> | + | <div class="large-10 small-10 large-centered small-centered columns rubric" style="background-color:lightgrey;">Домашние опыты</div> |
</div> | </div> | ||
| − | < | + | <div class="show-for-large-up">{{center|[[Файл: 17_Домашние_опыты.jpg]]}}</div> |
| − | + | <div class="hide-for-large-up">{{center|[[Файл: 17_Домашние_опыты.jpg]]}}</div> | |
| − | + | ||
| − | + | * '''по парению пушинки в электрическом поле''' | |
| − | + | Если наэлектризовать трением пластмассовую линейку, сделать из ваты очень маленькую пушинку и положить её на линейку, то часть электрического заряда линейки при касании передастся пушинке. Линейка и пушинка зарядятся одноименно. Поднимите линейку и сдуйте пушинку вверх. Если затем подставить снизу линейку, то можно наблюдать за ее парением в электрическом поле линейки. На пушинку действуют одновременно сила тяжести и отталкивающая электрическая сила. Если сила тяжести больше силы отталкивания, пушинка сядет на линейку. Сдуйте ее и повторите опыт, сообщая прикосновениями к линейке всё больший заряд пушинке. Вы сможете добиться парения пушинки. При парении пушинки силы, действующие на неё, уравновешены. | |
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| + | * '''по защите от электрических полей''' | ||
| + | Наэлектризуйте пластмассовый предмет и поместите его на небольшом расстоянии от банки самодельного электроскопа. Лепестки электроскопа разойдутся из- за электризации. На электроскоп наденьте экран - металлическую кастрюлю. Рука должна быть изолирована от металла! Лепестки электроскопа вновь сомкнутся. Электрическое поле исчезло! Если снять кастрюлю, то лепестки электроскопа снова разойдутся. | ||
| + | </div> | ||
| + | <div class="sbstyle"> | ||
| + | <div class="row"> | ||
| + | <div class="large-10 small-10 large-centered small-centered columns rubric" style="margin-top:20px">Пройди тестирование</div> | ||
| + | </div> | ||
| + | |||
</div> | </div> | ||
</div> | </div> | ||
| + | {{lang|:KR:Физика}} | ||
Текущая версия на 09:31, 22 октября 2018
Содержание
Материя
Материя существует в форме вещества и поля (вода - вещество, радиоволны - поле).
Вещество
Вода - вещество, капля воды - физическое тело, алюминий - вещество, алюминиевая кружка - физическое тело.
Можно измерить удельный вес и плотность исследуемого вещества, его упругость и твёрдость, электропроводность и магнитные свойства, прозрачность, теплоёмкость и т.д.
Вещество может находиться в трех состояниях: твёрдом, жидком и газообразном.
Плотность вещества
Каждое вещество занимает некоторый объём. И может оказаться, что объёмы двух тел равны, а их массы различны. В этом случае говорят, что плотности этих веществ различны.
Если рассмотреть кусок железа, масса которого равна 1 кг и кусок дерева, масса которого равна 1 кг, то можно сделать выводы, что объём дерева больше, чем объём куска железа, так как плотность дерева меньше, чем плотность железа (молекулы прилегают не так плотно друг к другу).
В различных состояниях плотность вещества различна. Например, плотность расплавленного железа меньше плотности твёрдого железа.
Самое плотное твердое вещество осмий- 22600 кг/м3. Самая плотная жидкость - ртуть (13600 кг/м3). Но самое плотное вещество не находится на Земле. Например, в космосе плотность белого карлика Сириуса Б (звезда) так велика, что масса спичечного коробка из этого вещества была бы равна 127 тоннам.
Вода, лёд и водяной пар – это три состояния одного вещества. Разные агрегатные состояния одного и того же вещества имеют разные плотности. Это связано с внутренним строением веществ, взаимным расположением молекул в них.
Плотность вещества зависит от температуры, при повышении температуры обычно плотность снижается. Это связано с термическим расширением, когда при неизменной массе увеличивается объём.
Твердые тела
Мы живем на поверхности твердого тела – земного шара, в сооружениях, построенных из твердых тел. Наше тело, хотя и содержит 65% воды, тоже твердое. Знать свойства твердых тел жизненно необходимо.
Свойства твердых тел
- Твердые тела сохраняют свою форму и объем.
- В твердых телах расстояния между молекулами равно размерам молекул, поэтому твердые тела сохраняют форму.
- Молекулы расположены в определенном порядке, называемом кристаллическая решетка, поэтому в обычных условиях твердые тела сохраняют свой объём.
Современная промышленность не может обойтись без самых разнообразных кристаллов. Они используются в часах, транзисторных приёмниках, вычислительных машинах, лазерах и многом другом. Великая лаборатория-природа - уже не может удовлетворить спрос развивающейся техники: на специальных фабриках выращивают искусственные кристаллы, учёные создают твёрдые тела с заданными механическими, магнитными, электрическими и другими свойствами.
И если, вы хотите почувствовать себя в роли Природы, то есть вырастить кристаллы дома, то можете воспользоваться следующей информацией:
Выращивание кристаллов у себя дома: https://sites.google.com/site/crystallsgrowing/home/articles/main_article
Жидкие кристаллы
Это вещества, обладающие одновременно свойствами как жидкостей, так и кристаллов. На основе жидких кристаллов созданы измерители давления, детекторы ультразвука. Но самая многообещающая область применения жидкокристаллических веществ - информационная техника. От первых индикаторов, знакомых всем по электронным часам, до современных телевизоров с жидкокристаллическим экраном. Такие телевизоры дают изображение весьма высокого качества, потребляя меньшее количество энергии.
Жидкости
Жидкость растекается и неспособна сохранять свою форму, она принимает форму сосуда. Жидкости различаются своей текучестью. Пролитая вода быстро растекается тонким слоем, а мёд растекается медленно.
Свойства:
- Жидкости легко меняют свою форму, но сохраняют объем
- Молекулы в жидкостях расположены на расстояниях, равных размерам молекул, сохраняя так называемый ближний порядок. Жидкости сохраняют свой объем.
- Молекулы непрерывно движутся, совершая перескоки, поэтому жидкости текут, принимая форму сосуда.
Смачивание — способность жидкости смачивать поверхность, на которую она попала.
Важно, с каким веществом соприкасается жидкость. Вода, например, не смачивает жирные поверхности. Если молекулы жидкости притягиваются друг к другу слабее, чем к молекулам твёрдого вещества, то жидкость смачивает твёрдое вещество (например, вода на чистой стеклянной поверхности).
Если молекулы жидкости сильнее притягиваются друг к другу, чем к молекулам твёрдого вещества, то жидкость не смачивает твёрдое вещество (например, вода на поверхности из парафина).
Жидкостям свойственно поверхностное натяжение. Почему иголка держится на поверхности воды? Из-за поверхностного натяжения молекулы воды образуют на её поверхности как бы эластичную плёнку, чтобы её порвать, необходимо приложить некоторую силу.
Если в воде растворить какое-либо вещество, то её поверхностное натяжение изменится. Поверхностное натяжение снижают средства для стирки белья или мытья посуды, когда их добавляют в воду, то вода лучше смачивает волокна ткани или грязную посуду. Например, водомерку на воде удерживает поверхностное натяжение.
Газы
Наглядный пример газа - воздух вокруг нас. Мы живем на дне огромного воздушного океана, глубина которого составляет десятки километров. Это атмосфера.
Воздух кажется нам очень легким. Но и он имеет вес: на каждый квадратный сантиметр поверхности Земли воздух давит с силой, равной весу килограммовой гири.
Молекулы в газах находятся далеко относительно друг друга, расстояния между молекулами примерно раз в десять больше самих молекул. Поэтому молекулы не взаимодействуют между собой, не устанавливается межмолекулярных связей. Молекулы беспорядочно двигаются во все стороны.
В результате газ обладает следующими свойствами:
- Газы не имеют собственной формы и постоянного объема. Они принимают форму сосуда и полностью заполняют весь представленный им объем.
- Молекулы газов находятся на расстояниях, намного превышающих их размеры, поэтому не притягиваются друг к другу; они непрерывно движутся с огромными скоростями, и поэтому газы заполняют весь предоставленный объем, принимая форму сосуда.
Если наполнить резиновый мяч воздухом, то воздух равномерно заполнит весь его объем, он не осядет внизу или не поднимется в верхнюю его часть. Он распространится именно по всему объему. Если тем же объемом воздуха заполнить мяч, который больше первого, то воздух в нем также заполнит весь объем, но будет менее плотный. Поэтому нам будет легче сжать второй мяч.
Почему же воздушная оболочка Земли — атмосфера — не «улетает» в космос, если газ старается занять весь объем? Ведь между атмосферой и космосом нет преград. Дело в том, что Земля притягивает тела к себе, в том числе и атмосферу. Если бы притяжение было слабым, то газ разлетелся бы по космосу. Так дело обстоит, например, на Луне. У нее нет атмосферы.
В отличие от твёрдых тел и жидкостей, объём газа существенно зависит от давления и температуры. Любой газ можно превратить в жидкость простым сжатием, если температура газа ниже критической.
Сжиженные газы находят широкое применение в технике. Азот идёт для получения аммиака и азотных солей, употребляемых в сельском хозяйстве для удобрения почвы. Аргон, неон и другие инертные газы используются для наполнения электрических ламп накаливания, а также газосветных ламп. Наибольшее применение имеет кислород. В смеси с ацетиленом или водородом он даёт пламя очень высокой температуры, применяемое для резки и сварки металлов. Вдувание кислорода (кислородное дутьё) ускоряет металлургические процессы. Доставляемый из аптек в подушках кислород действует как обезболивающее. Особенно важным является применение жидкого кислорода в качестве окислителя для двигателей космических ракет.
Жидкий водород используется как топливо в космических ракетах. Например, для заправки американской ракеты «Сатурн – 5» требуется 90т жидкого водорода.
Жидкий аммиак нашёл широкое применение в холодильниках – огромных складах, где хранятся скоропортящиеся продукты. Охлаждение, возникающее при испарении сжиженных газов, используют в рефрижераторах при перевозке скоропортящихся продуктов.
Газы, применяемые в промышленности, медицине и т. п., легче перевозить, когда они находятся в сжиженном состоянии, так как при этом в том же объёме заключается большее количество вещества.
Физическое поле
Материя находится в непрерывном движении. Различные виды материи могут превращаться друг в друга. Вещество может превращаться в поле, а поле - в вещество.
Поле в современной системе знаний определено как особая форма материи. Поля могут быть: сильные, слабые, гравитационные, электромагнитные, поля ядерных сил. Поля могут существовать самостоятельно, независимо от частиц, их породивших.
С помощью поля – невидимых электромагнитных волн – мы можем связываться с собеседником по мобильному телефону, капитан корабля – определять свои координаты через спутник. На таких волнах работают радио и телевидение. Еще одним примером электромагнитных волн является свет.
Сложнее представить поле – мы можем констатировать последствия его действия на нас, но не можем увидеть. Поле не всегда можно обнаружить с помощью органов чувств человека, но оно легко обнаруживается по влиянию на какие-нибудь физические тела (притяжение мелких металлических предметов к магниту).
Гравитационное поле
Гравитационное взаимодействие - это взаимодействие, свойственное всем телам во Вселенной. Оно проявляется в их взаимном притяжении друг к другу и осуществляется посредством особого вида материи - гравитационного поля.
Гравитационное поле существует у любого тела: звезды или планеты, человека или книги, молекулы или атома. Гравитационное поле можно обнаружить лишь в телах, имеющих значительную массу. Это означает, что гравитационное взаимодействие очень слабое.
Каждое тело (например, Земля) создает вокруг себя силовое поле — поле тяготения. Существует гравитационное поле, которое мы не ощущаем, но благодаря которому мы ходим по земле и не улетаем с нее, несмотря на то, что она вращается со скоростью 30 км/с.
Ньютон предположил, что ряд явлений, казалось бы, не имеющих ничего общего (падение тел на Землю, обращение планет вокруг Солнца, движение Луны вокруг Земли, приливы и отливы и т. д.), вызваны одной причиной. Ньютон предположил, что существует единый закон всемирного тяготения, которому подвластны все тела во Вселенной — от яблок до планет.
Электрическое поле
Электрическое поле существует вокруг заряженного тела, и поле одного заряда действует на поле другого заряда с некоторой силой, и эту силу называют электрической силой. Именно этим можно объяснить взаимодействие двух заряженных тел: либо притяжение, либо отталкивание. Заряженные тела взаимодействуют и в безвоздушном пространстве. Электрическое поле можно обнаружить с помощью электрометра.
Электрическое поле можно изобразить графически с помощью силовых линий электрического поля, которые имеют направление:
Взаимодействие двух заряженных тел:
Магнитное поле
Вокруг любого магнита существует магнитное поле. Магнитные явления известны людям с глубокой древности. Ещё древние греки знали, что существует особый минерал – камень из Магнесии (область в древнегреческой Фессалии), способный притягивать небольшие железные предметы.
В 12 веке в Европе стал известен компас как прибор, с помощью которого можно определить направление частей света, он нашел применение в морских путешествиях для определения курса корабля в открытом море.
Магнитное поле можно обнаружить и исследовать с помощью железных опилок, магнитной стрелки. Магнит имеет два полюса: северный и южный, одноимённые полюсы отталкиваются, разноимённые – притягиваются.
Электрический ток и магнитное поле неотделимы друг от друга. Одним из действий электрического тока является его магнитное действие, которое наблюдается всегда, когда по проводнику течет электрический ток. Магнитное поле существует вокруг движущихся электрических зарядов, поэтому ток можно рассматривать как источник магнитного поля.
Глоссарий
Кристаллы - это твёрдые тела, атомы или молекулы которых занимают определённые, упорядоченные положения в пространстве.
Монокристаллом называется одиночный кристалл, имеющий макроскопическую упорядоченную кристаллическую решётку. Монокристаллы обычно обладают геометрически правильной внешней формой, но этот признак не является обязательным.
Поликристаллы – совокупность сросшихся друг с другом хаотически ориентированных маленьких кристаллов – кристаллитов. В отличии от монокристаллов поликристаллы изотропны, т.е. их свойства одинаковы во всех направлениях.
Аморфные тела – это твёрдые тела, где сохраняется только ближний порядок в расположении атомов. (Кремнезём, смола, стекло, канифоль, сахарный леденец). Они не имеют постоянной температуры плавления и обладают текучестью. Жидкие кристаллы вещества, обладающие одновременно свойствами как жидкостей (текучесть), так и кристаллов (анизотропия).
Полезные ссылки
Свойства агрегатных состояний вещества. Четвёртое состояние вещества. Видеоуроки физики. Выпуск 10.
Библиография
- http://studbooks.net/751071/filosofiya/ponyatie_materii_sovremennye_predstavleniya_stroenii_svoystvah_materii - Понятие материи. Современные представления о строении и свойствах материи
- http://prosto-o-slognom.ru/chimia/01_vewestvo.html - Что такое "вещество"
- http://spacegid.com/zhidkie-kristallyi.html - Жидкие кристаллы
- http://kaplyasveta.ru/o-prirode-veshhej/chto-takoe-zhidkie-kristally.html - Что такое жидкие кристаллы?
- http://electrono.ru/elektromagnetizm-i-elektromagnitnaya-indukciya/16-magnitnoe-pole-i-ego-osnovnye-xarakteristiki - Магнитное поле и его характеристики и свойства
Во время своего царствования в Сиракузах Гиерон после благополучного окончания всех своих мероприятий дал обет пожертвовать в какой-то храм золотую корону бессмертным богам.
Он условился с мастером о большой цене за работу и дал нужную ему массу золота. В назначенный день мастер принес свою работу царю, который нашел ее отлично исполненной; после взвешивания корона оказалась соответствующей выданной массе золота. После этого был сделан донос, что из короны была взята часть золота и вместо него примешано такое же количество серебра.
Гиерон разгневался на то, что его провели, и не находя способа уличить это воровство, попросил Архимеда хорошенько подумать об этом.
Тот, погруженный в думы по этому вопросу, как-то случайно пришел в баню и там, опустившись в ванну, заметил, что из нее вытекает такое же количество воды, каков объем его тела, погруженного в ванну.
Выяснив себе ценность этого факта, он, недолго думая, выскочил с радостью из ванны, пошел домой голым и громким голосом сообщал всем, что он нашел то, что искал. Он бежал и кричал одно и то же по-гречески: "Эврика, эврика!" ("Нашел, нашел!)". Затем, исходя из своего открытия, он, говорят, сделал два слитка, каждый такой же массы, какой была корона, один из золота, другой из серебра. Сделав это, он наполнил сосуд до самых краев и опустил в него серебряный слиток, и, соответственное ему количество воды вытекло. Так он нашел, какая масса серебра соответствует какому-то определенному объему воды. (То есть, что он нашел? – плотность серебра). Затем он произвел такое же исследование для золотого слитка. Потом таким же методом был определен объем короны. Она вытеснила воды больше, чем золотой слиток и кража была доказана.
Учёный древний Архимед
Задумывался и не раз,
Как вычислить с какою силой
Вода выталкивает нас.
На свете много есть легенд
Рассмотрим мы всего одну,
Как открыл силу Архимед
Узнаем всё же, что к чему.
Однажды сиракузский царь
Чьё имя было Гиерон
Решил отлить злату
Был тут же мастер приглашён.
И царь сказал:
"Отлей корону, из чиста злата для меня,
Чтоб засияла ярче солнца, достойной чтоб была царя”.
И мастер тихо поклонился и в мастерскую удалился.
Летели дни, работа шла
И вот в один прекрасный день,
Бала корона создана
И Гиерону отдана.
Сомненья мучили царя:
"А золотая ли корона у меня?
А вдруг он примесей туда добавил?
И с носом он царя оставил?”
Проверить мастера решил и Архимеда пригласил.
"Ты Архимед, большой учёный,
Проверить сможешь без труда,
Из золота ль моя корона?
Или же с примесью она?
Условие лишь есть одно,
Ломать корону не дано!”
И долго думал Архимед
И вот он предположил ответ.
"Я плотность золота искал,
И вот, что я обосновал:
”. Корону взвесил я легко,
Но как найти объём?
Над тем вопросом размышлял,
И ночью я и днём.
Вдруг искупаться я решил
И ванну полную налил,
Я сел в неё и вот беда,
Из ванны вылилась вода.
Пришла идея мне тогда,
И "Эврика! – воскликнул я”.
Вот так закон изобретен, и мастер был разоблачен.
На склоне своих дней Исаак Ньютон рассказал, как это произошло: он гулял по яблоневому саду в поместье своих родителей и вдруг увидел Луну в дневном небе. И тут на его глазах от ветки оторвалось и упало на землю яблоко. Поскольку Ньютон в это самое время работал над законами движения, он уже знал, что яблоко упало под воздействием гравитационного поля Земли. Знал он и о том, что Луна не просто висит в небе, а вращается по орбите вокруг Земли, а, следовательно, на него воздействует какая-то сила, что удерживает его от того, чтобы сорваться с орбиты и улететь вдаль, в открытый космос. Тут ему и пришло в голову, что, возможно, это одна и та же сила заставляет яблоко падать на землю, и Луну оставаться на околоземной орбите. Ньютон предположил, что существует единый закон всемирного тяготения.
Влияние магнитного поля на живые организмы
Очевидную восприимчивость к магнитному полю Земли продемонстрировали, например, термиты. Установлено, что в термитнике насекомые располагаются поперек магнитных силовых линий. Если насекомых экранировать от магнитного поля, то они сразу теряют свою способность ориентироваться в пространстве. При таких условиях (без магнитного поля) они расселяются произвольно. Было установлено, что в магнитном поле Земли ориентируются моллюски, черви и даже водоросли. Некоторые морские бактерии располагаются в придонном иле под определенным углом к силовым линиям магнитного поля Земли. Наблюдениями установлено, что и в начале, и в конце полета жуки, пчелы и другие насекомые выбирают главным образом направление север-юг или запад-восток. Опыты показали, что насекомые меняли выбор ориентированного положения в пространстве, если менялся направление магнитного поля. Мухи и другие насекомые «садятся» предпочтительно в направлении поперек или вдоль магнитных линий магнитного поля Земли. Ориентиром для перелетных птиц также служит магнитное поле Земли. Недавно ученые узнали, что у птиц в зоне глаз располагается маленький магнитный «компас» — крохотное тканевое поле, в котором расположены кристаллы магнетита, обладающие способностью намагничиваться в магнитном поле. Ботаники установили восприимчивость растений к магнитным полям. Оказывается сильное магнитное поле влияет на рост растений.
Установлено, что постоянные или колеблющиеся с периодом в несколько минут магнитные поля характерны для желудка человека, причем вид сигнала явно определяет функциональное состояние желудка. Сигналы различны до и после приема пищи, изменяются во время потребления воды (натощак) или приема лекарств. Этот факт может в дальнейшем найти применение в диагностике желудочных заболеваний. Известно, что глаз — источник довольно сильного электрического поля. Это вызывает в прилегающих тканях электрический ток, магнитное поле которого можно регистрировать во время движения глаз и в случае изменения освещенности сетчатки.
Радиационные пояса магнитосферы защищают Землю от губительного для всего живого излучения Солнца. Некоторые изменения магнитного поля предупреждают о приближении магнитной бури. Во время магнитных бурь в течение нескольких часов происходят сильные изменения в ионосфере. Ионосфера перестает отражать радиоволны и радиосвязь прерывается. Магнитное поле помогает ориентироваться самолетам, кораблям, подводным лодкам. Компас часто служит единственным указателем для исследовательских групп и туристов. Резкие отклонения магнитного поля — аномалии — указывают на месторождения полезных ископаемых.
Магнитные бури влияют на здоровье человека, на развитие инфекционных заболеваний, приводят к уменьшению количества эритроцитов и снижению гемоглобина, повышают вязкость крови. В результате происходят сбои сердечного ритма, изменяется кровяное давление, появляются головные боли, бессонница, человек становится раздражительным и тому подобное.
Причиной магнитной аномалии в большинстве случаев является наличие под поверхностью Земли значительных масс магнитной железной руды. Одной из самых больших и хорошо изученных магнитных аномалий является Курская магнитная аномалия. Здесь были обнаружены огромные залежи железной руды.
• 10 состояний материи, о которых не рассказывали на уроках физики https://vseonauke.com/1146902839901292630/10-sostoyanij-materii-o-kotoryh-ne-rasskazyvali-na-urokah-fiziki/ • 10 физических явлений на кухне: учим физику (и объясняем детям) https://www.popmech.ru/science/335862-10-fizicheskikh-yavleniy-na-kukhne-uchim-fiziku-i-obyasnyaem-detyam/
• Самую большую плотность во Вселенной имеют черные дыры (ρ ~ 1014 кг/м³) и нейтронные звезды (ρ ~ 1011 кг/м³).
Самую низкую плотность имеет межгалактическая среда (ρ ~ 10-33 кг/м³).
В астрономии большое значение имеет средняя плотность небесных тел, по ней можно приблизительно определить состав этого тела.
• Земная кора состоит из слоев, различающихся по плотности. Средние значения плотности земной коры и Земли в целом составляют, соответственно, 2700 кг/м3 и 5520 кг/м3.
• В Италии вблизи Неаполя есть знаменитая «собачья пещера». В ее нижней части непрерывно выделяется углекислый газ, плотность которого в 1,5 раза выше плотности воздуха. Газ стелется понизу и медленно выходит из пещеры. Человек беспрепятственно может войти в пещеру, для собаки такая же прогулка кончается печально.
• Средняя плотность человека 1000 кг/м³, поэтому, если масса человека 50 кг, то он занимает в пространстве объём 50 литров.
• Интересные вещи происходят с обитателями водоемов в озерах, когда температура воздуха опускается до минусовой температуры и вода замерзает.
Вы знаете, что лед образуется на водной поверхности озер и рек, и лед плавает на поверхности воды.
Вода ведет себя не так, как другие вещества. Вода сжимается и превращается в более плотное вещество, когда она охлаждается до 4 0C. При температуре от 40C до 00C вода снова увеличивается в объеме. По мере увеличения в объеме, вода становится менее плотной, чем вода, которая окружает ее, и вода вновь поднимается. Вода продолжает увеличиваться в объеме по мере ее замерзания на поверхности. Пласт льда на поверхности воды действует как изоляционный материал. Он предотвращает высвобождение тепла из воды, находящейся подо льдом. Рыбы и другие обитатели озер приспособлены к жизни под толстым слоем льда в зимнее время.
• Электрическое поле.
Интересно, что защититься от действия поля можно с помощью металлического экрана, внутри которого оно будет отсутствовать. Это свойство широко используется в электронике, для исключения взаимного влияния электрических схем, расположенных очень близко друг к другу.
Кстати, наша атмосфера пронизана сильными электрическими полями, а кусты и деревья действуют как экран, сдерживая проникновение не только атмосферного поля, но и различных искусственных электронаводок.
Некоторые рыбы используют электрическое поле для обнаружения различных предметов в воде. Это поле создается вокруг тела рыбы, благодаря их способности генерировать электрические импульсы. Когда предмет или другая рыба попадают в действие поля, оно искажается, тем самым информируя хозяина.
А известно ли вам, что в некоторых районах Африки и Южной Америки есть селения, где электричество отсутствует до сих пор. И знаете, как люди выходят из этого положения? Оказывается, они освещают свои жилища с помощью таких насекомых, как светлячки. Они наполняют стеклянные банки этими насекомыми и с помощью светлячков получают свет.
Знаете ли вы, о способности пчел во время полета накапливать положительный заряд электричества? А вот у цветов электрический заряд отрицательный и благодаря этому их пыльца сама притягивается на тело пчелы. Но самое интересное, что поле такого контакта пчелы с цветком, у растения меняется электрическое поле и как бы дает сигнал другим пчелиным особям об уже отсутствии пыльцы на этом растении.
А вот в мире рыб, самыми известными электрическими охотниками, являются скаты. Чтобы обезвредить свою жертву, скат при помощи электрических разрядов парализует ее. Известно ли вам, что самым сильным электрическим разрядом обладают электрические угри. Эти пресноводные рыбы обладают напряжением тока при разряде которого он может достигать 800 В.
• Хвала законам физики или как сделать фокус гравитации: http://uroki-fokusov.ru/xvala-zakonam-fiziki-ili-kak-sdelat-fokus-gravitacii.html
- по парению пушинки в электрическом поле
Если наэлектризовать трением пластмассовую линейку, сделать из ваты очень маленькую пушинку и положить её на линейку, то часть электрического заряда линейки при касании передастся пушинке. Линейка и пушинка зарядятся одноименно. Поднимите линейку и сдуйте пушинку вверх. Если затем подставить снизу линейку, то можно наблюдать за ее парением в электрическом поле линейки. На пушинку действуют одновременно сила тяжести и отталкивающая электрическая сила. Если сила тяжести больше силы отталкивания, пушинка сядет на линейку. Сдуйте ее и повторите опыт, сообщая прикосновениями к линейке всё больший заряд пушинке. Вы сможете добиться парения пушинки. При парении пушинки силы, действующие на неё, уравновешены.
- по защите от электрических полей
Наэлектризуйте пластмассовый предмет и поместите его на небольшом расстоянии от банки самодельного электроскопа. Лепестки электроскопа разойдутся из- за электризации. На электроскоп наденьте экран - металлическую кастрюлю. Рука должна быть изолирована от металла! Лепестки электроскопа вновь сомкнутся. Электрическое поле исчезло! Если снять кастрюлю, то лепестки электроскопа снова разойдутся.
