5. Будущее Вселенной.

Ученые смогли определить, когда было начало Вселенной. А можно ли предсказать, будет ли у нее конец, и если будет, то когда?

В соответствии с современными космологическими моде­лями для ответа на этот вопрос необходимо определить, како­ва средняя плотность материи во Вселенной. Если она меньше критического значения плотности, равного, согласно космологическим моделям, примерно 10~²⁶ кг/м³, то Вселен­ная будет неограниченно расширяться, так как силы тяготе­ния никогда не смогут остановить процесс расширения.

Это — модель «открытой Вселенной».

Если же средняя плотность материи во Вселенной больше указанного выше критического значения, то силы тяготения через какое-то время «возьмут верх», остановят расширение Вселенной, а затем заставят вещество сжиматься снова — и опять в точку. И, может быть, затем произойдет новый (или очередной!) Большой взрыв.

Такая модель называется моде­лью «замкнутой Вселенной».

Исходя из наблюдений, ученые оценивают плотность ве­щества во Вселенной в десять или даже в сто раз ниже крити­ческой, то есть наблюдения как будто свидетельствуют в пользу открытой Вселенной, которая будет неограниченно расширяться.

2. Экспериментальное задание: «Исследование параллельного соединения проводников».

Билет 26

1. Проводники в электрическом поле: электричес­кое поле внутри проводящего тела; электрическое поле заряженного проводящего шара; измерение разности потенциалов с помощью электрометра; диэлектрики в электрическом поле; поляризация диэлектриков.

ПРОВОДНИКИ В ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОМ ПОЛЕ

Электростатическое поле – это .поле, образованное неподвижными электрическими зарядами. Свободные электроны - электроны, способные свободно перемещаться внутри проводника ( в основном в металлах) под действием эл. поля; Свободные электроны возникают при образовании металлов: электроны с внешних оболочек атомов утрачивают связи с ядрами и начинают принадлежать всему проводнику;

- участвуют в тепловом движении и могут свободно перемещаться по всему проводнику. Электростатическое поле внутри проводника - внутри проводника электростатического поля нет ( Е = 0 ), что справедливо для заряженного проводника и для незаряженного проводника, внесенного во внешнее электростатическое поле.  Электрический заряд проводников - весь статический заряд проводника расположен на его поверхности, внутри проводника q = 0; - справедливо для заряженных и незаряженных проводников в эл. поле. Линии напряженности эл. поля в любой точке поверхности проводника перпендикулярны этой поверхности.

ДИЭЛЕКТРИКИ В ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОМ ПОЛЕ

Электрический диполь - молекула, в целом нейтральная, но центры распределения противоположных по знаку зарядов разнесены и рассматриваются, как совокупность двух точечных зарядов, равных по модулю и противоположных по знаку, находящихся внутри молекулы на некотором расстоянии друг от друга. Существуют 2 вида диэлектриков ( различаются строением молекул) : 1) полярные - молекулы, у которых центры положительного и отрицательного зарядов не совпадают ( спирты, вода и др.);

2) неполярные - атомы и молекулы, у которых центры распределения зарядов совпадают (инертные газы, кислород, водород, полиэтилен и др.).

ПОЛЯРИЗАЦИЯ ДИЭЛЕКТРИКОВ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ ПОЛЕ - смещение положительного и отрицательного зарядов в противоположные стороны, т.е.ориентация молекул.

Поляризация полярных диэлектриков Диэлектрик вне эл.поля - в результате теплового движения электрические диполи ориентированы беспорядочно на поверхности и внутри диэлектрика. q = 0 и Eвнутр = 0. Ориентация диполей - только частичная, т.к. мешает тепловое движение. На поверхности диэлектрика возникают связанные заряды, а внутри диэлектрика заряды диполей компенсируют друг друга. Поляризация неполярных диэлектриков - тоже поляризуются в эл. поле: положительные и отрицательные заряды молекул смещаются,

центры распределения зарядов перестают совпадать (как диполи), на поверхности диэлектрика возникает связанный заряд, а внутри эл. поле лишь ослабляется. Ослабление поля зависит от свойств диэлектрика.