Вопрос 2.
Проделаем опыт.
Возьмем небольшую доску, в углы которой
вбиты четыре гвоздя, и поместим ее
остриями вверх на песок. Сверху на нее
положим гирю (рис. 81). Мы увидим, что
шляпки гвоздей лишь незначительно
вдавятся в песок. Если же мы перевернем
доску и снова поставим ее (вместе с
гирей) на песок, то теперь гвозди войдут
в него значительно глубже (рис. 82). В
обоих случаях вес доски был одним и тем
же, однако эффект оказался разным.
Почему?
Рисунок 81, 82. Опыт с доской с гвоздями и гирей.
Вся разница в рассматриваемых случаях заключалась в том, что площадь поверхности, на которую опирались гвозди, в одном случае была больше, а в другом меньше. Ведь сначала песка касались шляпки гвоздей, а затем их острия.
Мы видим, что результат воздействия зависит не только от силы, с которой тело давит на поверхность, но и от площади этой поверхности. Именно по этой причине человек, способный скользить по рыхлому снегу на лыжах, сразу же проваливается в него, как только их снимет.
Но дело не только в площади. Важную роль играет и величина прикладываемой силы. Если, например, на ту же доску положить еще одну гирю, то гвозди (при той же площади опоры) погрузятся в песок еще глубже.
Силу, прикладываемую перпендикулярно поверхности, называют силой давления на эту поверхность.
Силу давления не следует путать с давлением.
Давление -
это физическая величина,
равная отношению силы давления,
приложенной к данной поверхности, к
площади этой поверхности:
Итак, чтобы определить давление, надо силу давления разделить на площадь поверхности, на которую оказывается давление.
При одной и той же силе давление больше в том случае, когда площадь опоры меньше, и, наоборот, чем больше площадь опоры, тем давление меньше.
В тех случаях, когда силой
давления является вес находящегося на
поверхности тела (F = P = mg), давление,
оказываемое телом, можно найти по
формуле
Если
давление p и площадь S известны, то можно
определить силу давления F; для этого
надо давление умножить на площадь:
Сила давления (как и любая другая сила) измеряется в ньютонах. Давление же измеряется в паскалях. Паскаль (1 Па) - это такое давление, которое производит сила давления в 1 Н, будучи приложенной к поверхности площадью 1 м2: 1 Па = 1 Н/м2. Используются также другие единицы давления - гектопаскаль (гПа) и килопаскаль (кПа)
Билет 13.
Вопрос 1.
Электрический ток – это упорядоченное движение заряженных частиц. За направление электрического тока следовало бы считать направление движения свободных электронов по металлическому проводнику, однако за направление электрического тока условно принято считать направление движения положительных зарядов в проводнике. Эта условность сложилась исторически к в настоящее время сохранила свою силу в электротехнике.
В металлическом проводнике электроны движутся в сторону, противоположную направлению тока.
Металлы состоят из положительно заряженных ионов, находящихся в узлах кристаллической решетки и совокупности свободных электронов. Вне электрического поля свободные электроны движутся хаотически, подобно молекулам идеального газа, а потому рассматриваются в классической электронной теории как электронный газ.
Под действием внешнего электрического поля меняется характер движения свободных электронов внутри металла. Электроны, продолжая хаотичные движения, вместе с тем смещаются в направлении действия сил электрического поля.
Следовательно, электрический ток в металлах - это упорядоченное движение электронов.
Явление распада молекул солей, щелочей и кислот в воде на ионы противоположных знаков называют электролитической диссоциацией. Полученные в следствие распада ионы служат носителями заряда в жидкости, а сама жидкость становятся проводником.
Вне электрического поля ионы движутся хаотически. Под действием внешнего электрического поля ионы, продолжая хаотичные движения, вместе с тем смещаются в направлении действия сил электрического поля: катионы к катоду, анионы - к аноду.
Следовательно, электрический ток в растворах (расплавах) электролитов - это направленное перемещение ионов обоих знаков в противоположных направлениях.
Прохождение электрического тока через раствор электролита всегда сопровождается выделением на электродах веществ, входящих в его состав. Это явление называют электролизом.
При движении внутри электролитов ионы взаимодействуют с молекулами воды и другими ионами, т.е. электролиты оказывают некоторое противодействие движению, а, следовательно, обладают сопротивлением. Электрическое сопротивление электролитов зависит от концентрации ионов, величины заряда иона, от скорости движения ионов обоих знаков.
При нормальных условиях газы состоят из нейтральных молекул, а поэтому являются диэлектриками. Так как для получения электрического тока необходимо наличие заряженных частиц, то молекулы газа следует ионизировать (оторвать электроны от молекул). Для ионизации молекул необходимо затратить энергию - энергию ионизации, количество которой зависит от рода вещества. Так, энергия ионизации минимальна для атомов щелочных металлов, максимальна - для инертных газов.
Ионизировать молекулы можно при нагревании газа, при облучении его различного рода лучами. Благодаря дополнительной энергии возрастает скорость движения молекул, нарастает интенсивность их теплового движения и при соударении отдельные молекулы теряют электроны, превращаясь в положительно заряженные ионы.
Электроны, оторвавшись от молекулы могут присоединятся к нейтральным молекулам, образуя при этом отрицательно заряженные ионы.
Следовательно, при ионизации появляются три типа носителей зарядов: положительные ионы, отрицательные ионы и электроны.
Под действием внешнего электрического поля ионы обоих знаков и электроны движутся в направлении действия сил электрического поля: положительные ионы к катоду, отрицательные ионы и электроны - к аноду. Т.е. электрический ток в газах - это упорядоченное движение ионов и электронов под действием электрического поля.
В вакууме отсутствуют заряженные частиц, а следовательно, он является диэлектриком. Т.е. необходимо создать определенные условия, которые помогут получить заряженные частицы.