- •Isbn 978 617 00 0662 2
- •2 Уроки
- •1. Передумови розвитку науки
- •2. Зародження і розвиток фізики як науки
- •3. Роль фізичного знання в житті людини й розвитку суспільства
- •1. Спостереження, наукова гіпотеза й експеримент
- •2. Наукові моделі й наукова ідеалізація
- •3. Науковий закон і наукова теорія
- •4. Принцип відповідності
- •5. Сучасна фізична картина світу
- •1. Основне завдання механіки
- •2. Система відліку
- •3. Матеріальна точка
- •4. Траєкторія, шлях і переміщення
- •5. Векторні величини
- •2. Контрольні запитання
- •1. Початковий рівень (1 бал)
- •2. Середній рівень (2 бали)
- •3. Достатній рівень (4 бали)
- •4. Високий рівень (5 балів)
- •1. Швидкість прямолінійного рівномірного руху
- •2. Графік залежності шляху від часу в разі прямолінійного рівномірного руху
- •3. Графік залежності модуля швидкості від часу
- •4. Закон додавання швидкостей
- •3. Достатній рівень (4 бали)
- •4. Високий рівень (5 балів)
- •1. Миттєва швидкість
- •2. Прямолінійний рівноприскорений рух
- •3. Прискорення
- •4. Швидкість у випадку прямолінійного рівноприскореного руху
- •2. Контрольні запитання
- •1. Рух без початкової швидкості
- •2. Рух із початковою швидкістю
- •3. Співвідношення між шляхом і швидкістю
- •2. Контрольні запитання
- •1. Вільне падіння
- •2. Рух тіла, кинутого вертикально вгору
- •3. Вільне падіння як окремий випадок рівноприскореного руху
- •2. Контрольні запитання
- •1. Початковий рівень (1 бал)
- •2. Середній рівень (2 бали)
- •3. Достатній рівень (4 бали)
- •4. Високий рівень (5 балів)
- •1. Особливості криволінійного руху
- •2. Модуль і напрямок швидкості в разі рівномірного руху по колу
- •3. Період обертання і обертова частота
- •4. Прискорення в разі рівномірного руху по колу
- •5. Кутова швидкість
- •2. Контрольні запитання
- •1. Початковий рівень (1 бал)
- •2. Середній рівень (2 бали)
- •3. Достатній рівень (4 бали)
- •4. Високий рівень (5 балів)
- •1. Закон інерції і явище інерції
- •2. Інерціальні системи відліку і перший закон Ньютона
- •3. Застосування явища інерції
- •4. Чи є очевидним перший закон Ньютона?
- •2. Контрольні запитання
- •1. Сили в механіці
- •2. Сила пружності. Вимірювання сил
- •3. Додавання сил
- •1. Учимося розв'язувати задачі
- •2. Контрольні запитання
- •1. Співвідношення між силою і прискоренням
- •2. Маса тіла
- •3. Другий закон Ньютона
- •2. Контрольні запитання
- •1. Чому дорівнює сила тяжіння?
- •2. Рух тіла, кинутого вертикально вгору
- •3. Рух тіла, кинутого під кутом до горизонту
- •1. Учимося розв'язувати задачі
- •2. Контрольні запитання
- •1. Третій закон Ньютона
- •2. Властивості сил, із якими тіла взаємодіють
- •3. Приклади прояву третього закону Ньютона
- •2. Контрольні запитання
- •1. Початковий рівень (1 бал)
- •2. Середній рівень (2 бали)
- •3. Достатній рівень (4 бали)
- •2. Вага тіла, яке рухається з прискоренням
- •3. Невагомість. Перевантаження
- •4. Закон всесвітнього тяжіння
- •2. Контрольні запитання
- •1. Перша і друга космічні швидкості
- •2. Розрахунок орбітальної швидкості супутників
- •3. Закон всесвітнього тяжіння і пояснення деяких явищ природи
- •2. Контрольні запитання
- •1. Сила тертя ковзання
- •2. Сила тертя спокою
- •3. Сила тертя кочення
- •4. Чи завжди сила тертя спокою перешкоджає руху?
- •2. Контрольні запитання
- •1. Початковий рівень (1 бал)
- •2. Середній рівень (2 бали)
- •3. Достатній рівень (4 бали)
- •4. Високий рівень (5 балів)
- •1. Умова рівноваги тіла для поступального руху
- •2. Умова рівноваги тіла, закріпленого на осі
- •1. Учимося розв'язувати задачі
- •2. Контрольні запитання
- •2. Закон збереження імпульсу
- •1. Учимося розв'язувати задачі
- •2. Контрольні запитання
- •1. Початковий рівень (1 бал)
- •2. Середній рівень (2 бали)
- •3. Достатній рівень (4 бали)
- •4. Високий рівень (5 балів)
- •1. Реактивний рух
- •2. Принцип дії ракети
- •3. Освоєння космосу
- •1. Механічна робота
- •2. Робота різних сил
- •3. Потужність
- •1. Початковий рівень (1 бал)
- •2. Середній рівень (2 бали)
- •3. Достатній рівень (4 бали)
- •4. Високий рівень (5 балів)
- •1. Механічна енергія
- •2. Потенційна енергія
- •3. Кінетична енергія
- •4. Закон збереження енергії
- •1. Початковий рівень (1 бал)
- •2. Середній рівень (2 бали)
- •3. Достатній рівень (4 бали)
- •4. Високий рівень (5 балів)
- •1. Принцип відносності Галілея
- •2. Передумови теорії відносності
- •2. Основні положення спеціальної теорії відносності
- •1. Досліди Галілея
- •4. Сталість швидкості світла у вакуумі
- •1. Відносність одночасності
- •1. Повна енергія тіла, яке рухається вільно
- •2. Контрольні запитання
- •18 Уроків
- •1. Основні положення молекулярно-кінетичної теорії
- •2. Дослідні підтвердження мкт
- •2. Основне завдання мкт
- •1. Учимося розв'язувати задачі
- •2. Контрольні запитання
- •2. Кількість речовини
- •3. Стала Авогадро
- •4. Молярна маса
- •1. Учимося розв'язувати задачі
- •2. Контрольні запитання
- •1. Початковий рівень (1 бал)
- •3. Достатній рівень (4 бали)
- •4. Високий рівень (5 балів)
- •1. Теплова рівновага й температура
- •2. Вимірювання температури
- •3. Абсолютна шкала температур
- •1. Учимося розв'язувати задачі
- •2. Контрольні запитання
- •1. Ізопроцеси
- •2. Ізобарний процес
- •3. Ізохорний процес
- •4. Ізотермічний процес
- •2. Контрольні запитання
- •1. Рівняння Клапейрона
- •2. Закон Авогадро
- •3. Рівняння Менделєєва-Клапейрона
- •2. Контрольні запитання
- •1. Початковий рівень (1 бал)
- •2. Середній рівень (2 бали)
- •3. Достатній рівень (4 бали)
- •4. Високий рівень (5 балів)
- •1. Порівняння газів, рідин і твердих тіл
- •2. Чи може та сама речовина перебувати в різних агрегатних станах?
- •3. Чому властивості всіх газів майже однакові,
- •4. Як розташовані молекули й атоми в газах, рідинах і твердих тілах?
- •1. Модель рідкого стану
- •2. Поверхневий натяг рідин
- •3. Змочування
- •2. Контрольні запитання
- •1. Капілярні явища
- •2. Капілярні явища в природі й техніці
- •1. Кристалічні тіла
- •2. Аморфні тіла
- •1. Рідкі кристали
- •2. Полімери
- •3. Молекулярна будова живих організмів
- •1. Пароутворення
- •2. Молекулярна картина випаровування
- •4. Насичена й ненасичена пара
- •2. Контрольні запитання
- •2. Точка роси
- •3. Способи визначення вологості повітря
- •1. Учимося розв'язувати задачі
- •2. Контрольні запитання
- •1. Внутрішня енергія
- •2. Два способи зміни внутрішньої енергії
- •1. Обчислення роботи в ізобарному процесі
- •2. Графічне визначення роботи газу
- •3. Фізичний зміст газової сталої
- •1. Учимося розв'язувати задачі
- •2. Контрольні запитання
- •1. Закон збереження енергії в теплових явищах
- •2. Перший закон термодинаміки
- •3. Хто відкрив перший закон термодинаміки?
- •1. Учимося розв'язувати задачі
- •2. Контрольні запитання
- •1. Ізохорний процес
- •2. Ізотермічний процес
- •3. Адіабатний процес
- •4. Ізобарний процес
- •2. Контрольні запитання
- •1. За яких умов за рахунок внутрішньої енергії може бути здійснена максимальна робота?
- •2. Як знизити температуру робочого тіла перед стисканням?
- •3. Принцип роботи теплових двигунів
- •4. Ккд теплового двигуна
- •5. Холодильники й кондиціонери
- •2. Контрольні запитання
- •1. Початковий рівень (1 бал)
- •2. Середній рівень (2 бали)
- •3. Достатній рівень (4 бали)
- •4. Високий рівень (5 балів)
1. Модель рідкого стану
Рідина займає проміжне положення між твердим тілом і газом. Про це свідчать властивості рідини. Наприклад, рідини так само, як і гази, не мають форми, але, подібно до твердих тіл, мають влас ний об'єм і погано стискаються. Спостережувані властивості ріди ни дозволили побудувати її модель, а потім використати цю модель для прогнозування і пояснення нових властивостей.
Розташування частинок у рідинах має певний порядок. Однак цей порядок спостерігається лише на невеликих відстанях (2-3 мо лекулярні шари). Тому говорять, що
^ в розташуванні молекул у рідині існує лише ближній порядок.
На відміну від твердих тіл, рідини мають таку властивість, як текучість. Це пояснюється тим, що молекули рідини можуть пе реміщатися з одного місця в інше.
2. Поверхневий натяг рідин
Спостереження показують, що поверхня рідини під дією моле кулярних сил мимовільно скорочується. Це можна бачити на та ких прикладах: кульова форма краплі роси на листі, злиття двох малих крапель в одну внаслідок їх зіткнення, досліди з мильними плівками та ін. Куля має мінімальну поверхню за заданого об'єму,
факти утворення кульової форми рідини або злиття двох крапель в одну свідчать про мимовільне скорочення поверхні рідини в про цесі її переходу в рівноважний стан.
Пояснення кулястої форми крапель полягає в тому, що ріди на прагне зменшити площу своєї поверхні, а з усіх тіл із заданим об'ємом найменшу площу поверхні має куля.
^ Прагнення рідини зменшити площу своєї поверхні називаєть ся поверхневим натягом.
Молекули на поверхні рідини перебувають в особливих умовах порівняно з молекулами її внутрішніх шарів. Усередині рідини су марна сила притягання, що діє на молекулу з боку сусідніх моле кул, дорівнює нулю.
Молекули поверхневого шару рідини притягуються лише моле кулами внутрішніх шарів. Молекули, що перебувають на поверхні, під дією сумарної сили притягання втягуються всередину рідини. На поверхні залишається таке число молекул, за якого площа по верхні рідини виявляється мінімальною за того самого об'єму.
Молекули поверхневого шару чинять молекулярний тиск на рі дину, стягуючи її поверхню до мінімуму.
Щоб витягти молекулу з рідини, потрібно подолати притя гання інших молекул, тобто здійснити позитивну роботу, а отже, збільшити енергію молекули.
Таким чином, потенційна енергія молекули на поверхні ріди ни більша, ніж потенційна енергія молекули в товщі рідини. А це означає, що молекули поверхневого шару мають надлишкову енер гію порівняно з молекулами в товщі рідини. Цю енергію називають поверхневою енергією.
^ Поверхнева енергія — це надлишкова потенційна енергія моле кул поверхневого шару рідини.
Поверхнева енергія Епі пропорційна площі 5 вільної поверхні рідини: Еі1і =о"5'. Величину о називають коефіцієнтом поверхне вого натягу рідини.
3. Змочування
Зануримо який небудь предмет у рідину й витягнемо його на зад. Відбудеться одне з двох: або предмет стане «мокрим», укритим крапельками рідини, або залишиться «сухим». У першому випад ку, витягуючи предмет з рідини, ми, мабуть, відриваємо частинки рідини одну від одної; у другому — частинки рідини від частинок твердого тіла. Це пояснюється відмінностями в силах зчеплення.
^ Якщо сили зчеплення частинок рідини й твердого тіла більші
за сили зчеплення частинок рідини, рідину називають змочую
чою це тверде тіло. ^ Якщо сили зчеплення частинок рідини й твердого тіла менші
за сили зчеплення частинок рідини, — незмочуючою це тіло.
Явище змочування використовують у склеюванні, паянні, фар буванні тіл, змащуванні тертьових деталей. Широко застосовуєть ся воно у флотаційних процесах (збагаченні руд цінною породою).
Явище змочування необхідно враховувати, конструюючи кос мічні апарати, тому що в стані невагомості змочувальна рідина роз тікається по стінках посудини, у якій перебуває, а незмочувальна збирається великою краплею всередині посудини.
Запитання до учнів під час викладу нового матеріалу
-
Наведіть приклади, що підтверджують існування поверхневого натягу.
-
Чому площа вільної поверхні рідини є мінімальною?
-
Наведіть приклади змочування і незмочування.
-
Чи мають мастильні рідини змочувати тертьові деталі?
ЗАКРІПЛЕННЯ ВИВЧЕНОГО МАТЕРІАЛУ 1. Учимося розв'язувати задачі
-
Поясніть походження народної приказки: «Як з гуски вода».
-
Космонавт у стані невагомості відкорковує дві скляні пробірки: одну з гасом, другу — із ртуттю. Як поведуться рідини?