
- •Вступ Що вивчає фізика
- •Фізичні величини. Вимір фізичних величин
- •Спостереження і досліди - джерела фізичних знань.
- •Будова речовини
- •Розділ 1 механіка Механічний рух. Простір і час
- •Положення тіла або точки можна задати тільки відносно іншого тіла, яке називається тілом відліку.
- •Елементи кінематики
- •§1. Система відліку. Траєкторія, шлях, переміщення
- •Кінематикою називають розділ механіки, в якому рух тіл розглядається без з'ясування причин цього руху.
- •§2. Швидкість і прискорення руху
- •Прискорення
- •Приклад розв’язку задачі.
- •Рух тіл з прискоренням вільного падіння
- •§ 3. Рух по колу
- •Приклад розв’язку задачі.
- •Динаміка поступального руху
- •§4. Перший закон Ньютона. Маса. Сила
- •Динаміка - це розділ механіки, в якому вивчаються закони руху тіл і причини, які викликають, або змінюють ці рухи.
- •Взаємодія тіл. Сила.
- •Інерція. Маса тіла
- •Густина речовини
- •Перший закон Ньютона ( закон інерції)
- •§ 5. Другий закон Ньютона
- •§ 6. Третій закон Ньютона
- •§7. Сили в механіці. Закон всесвітнього тяжіння
- •Сила тяжіння.
- •Вага тіла Силу, з якою тіло внаслідок тяжіння до Землі діє на опору або підвіс, називають вагою тіла.
- •Невагомість
- •Сила тертя
- •Доцентрова сила
- •Відцентрова сила
- •Сила пружності. Закон Гука
- •§ 8. Закон збереження імпульсу
- •Тема 3 Робота і енергія
- •§ 9. Робота, енергія, потужність
- •Потужність. Одиниці потужності
- •Енергія. Закон збереження енергії.
- •Потенціальна енергія
- •Робота сили тяжіння дорівнює зміні потенціальної енергії тіла, узятій з протилежним знаком.
- •Робота сили пружності дорівнює зміні потенціальної енергії пружно деформованого тіла.
- •Закон збереження механічної енергії
- •Сума потенціальної і кінетичної енергії тіла або декількох тіл називається повною механічною енергією.
- •§ 10. Перетворення енергії і використання машин і механізмів. Коефіцієнт корисної дії
- •Розв’язок:
- •Тема 4 Динаміка обертального руху
- •§11. Рівновага тіл, які мають закріплену вісь обертання.
- •§12. Момент сили і момент інерції тіла відносно осі обертання.
- •Кінетична енергія обертального руху. Момент інерції.
- •Моменти інерції деяких тіл.
- •Теорема Штейнера.
- •§13. Основне рівняння динаміки обертального руху
- •§14. Момент імпульсу. Закон збереження моменту імпульсу
- •Розділ 2 основи молекулярної фізики і термодинаміки
- •Тема 5
- •Основні положення молекулярно-кінетичної теорії
- •§15. Дослідне підтвердження основних положень мкт Існування проміжків між частками
- •Малість розмірів часток речовини
- •Рух часток речовини
- •Дифузія
- •Взаємне притягання і відштовхування молекул
- •Швидкість руху часток і температура
- •Чим більша швидкість руху молекул тіла, тим вища його температура.
- •§16. Три стани речовини
- •§ 17. Кристалічні і аморфні тіла
- •Кристалізація аморфних тіл.
- •§ 18. Будова рідин
- •§ 19. Газоподібні тіла
- •Тема 6 Основні положення молекулярно-кінетичної теорії ідеального газу § 20. Ідеальний газ і його параметри
- •§ 21. Рівняння стану ідеального газу
- •§ 22. Газові процеси
- •§ 23. Основне рівняння мкт газів
- •§24. Температура
- •§25. Розподіл молекул за швидкостями
- •§ 26. Барометрична формула.
- •§ 27. Короткі відомості про атмосферу.
- •§ 28. Розподіл Больцмана
- •§ 29. Явища переносу
- •Середня довжина вільного пробігу і число зіткнень за секунду молекул газу.
- •Дифузія.
- •Теплопровідність
- •Внутрішнє тертя (в'язкість)
- •Тема 7 Перший закон термодинаміки
- •§ 30. Внутрішня енергія
- •§ 31. Перший закон термодинаміки Способи зміни внутрішньої енергії
- •§ 32. Теплоємність
- •§ 33. Перший закон термодинаміки для різних термодинамічних процесів
- •§ 34. Адіабатичний процес
- •Тема 8 Другий закон термодинаміки
- •§ 35. Теплові двигуни. Термодинамічні цикли. Цикл Карно
- •Двигун внутрішнього згорання
- •§ 36. Незворотність теплових процесів. Другий закон термодинаміки
- •§ 37. Статистичний зміст ентропії
- •Питання і задачі :
- •Розділ 3 електромагнетизм
- •Тема 8 Електростатика
- •§ 38. Електричний заряд. Закон Кулона
- •§ 39. Електричне поле
- •Принцип суперпозиції електричного поля.
- •§ 40. Потік вектора напруженості електричного поля. Теорема Гауса для електричного поля у вакуумі
- •Лінії напруженості електричного поля
- •§41. Робота електричного поля по переміщенню заряду. Потенціал
- •§ 42. Діелектрики і провідники в електричному полі. Поляризація діелектриків. Електроємність. Конденсатори
- •Електрична ємність
- •З'єднання конденсаторів
- •При послідовному з'єднанні конденсаторів складаються зворотні величини ємностей.
- •§43. Енергія електричного поля
- •Енергія зарядженого конденсатора дорівнює роботі зовнішніх сил, яку необхідно витратити, щоб зарядити конденсатор.
- •Тема 9 Електричний струм
- •§ 44. Сторонні сили. Електрорушійна сила. Напруга
- •§ 45. Закон Ома
- •§ 46. Послідовне і паралельне з'єднання провідників. Правила Кірхгофа
- •При послідовному з'єднанні повний опір кола дорівнює сумі опорів окремих провідників.
- •Правила Кірхгофа для розгалужених кіл
- •§ 47. Робота і потужність струму. Закону Джоуля-Ленца
- •Робота dA електричного струму I, що протікає по нерухомому провідникові з опором r, перетвориться в теплоту dQ, що виділяється в провіднику.
- •§ 48. Класична теорія електропровідності металів
- •Закон Ома
- •Закон Джоуля-Ленца.
- •Нині ведуться інтенсивні роботи по пошуку нових речовин з ще вищими значеннями Tкр.
- •Тема 10 Магнітне поле і його характеристики.
- •§49. Закон Ампера. Взаємодія паралельних струмів
- •§ 50. Закон Біо - Савара - Лапласа
- •§ 51. Теорема про циркуляцію вектора індукції магнітного поля
- •§ 52. Сила Лоренца
- •Тема 11
- •§ 53. Магнітне поле в речовині
- •Тема 12 Електромагнітна індукція
- •§ 54. Явище електромагнітної індукції. Правило Ленца
- •§ 55. Самоіндукція. Енергія магнітного поля
- •Енергія магнітного поля
- •Література
- •Тема 1
- •Національна металургійна академія України
- •49600, Г. Дніпропетровськ 5, пр. Гагаріна, 4
- •Редакційно-видавничий відділ нМетАу
Будова речовини
У фізиці, окрім звичайних слів, використовують спеціальні слова, або терміни, що означають фізичні поняття. Деякі з таких слів увійшли до нашої розмовної мови, наприклад, такі, як "електрика", "енергія", "космос". А деякі слова з розмовної мови використовуються у фізиці, але вони іноді тут мають інший зміст. Так в буденному житті словом "тіло" називають тіло людини або тварини. У фізиці ж фізичним тілом називають не лише ці тіла, але і автомобіль, піщинку, м'яч, тобто всякий предмет.
Те, з чого складається фізичне тіло, називають речовиною. Залізо, вода, водень - це усе речовини. Вода - речовина, крапля води - фізичне тіло, алюміній - речовина, а алюмінієва ложка - фізичне тіло.
Речовина - це один з видів матерії. А словом "матерія" в науці називають усе, що існує об'єктивно, тобто незалежно від нашої свідомості.
У фізиці не лише спостерігають і описують явища і властивості тіл, але і прагнуть пояснити їх. Наприклад, як пояснити, чому вода, пролита на підлогу, розтікається? Чому газ легко стискувати, а тверде тіло і рідину - дуже важко? Чому нагрітий шматок сталі легше зігнути або розплющити, чим холодний? Відповісти на ці і інші питання можна, але для цього необхідно знати будову речовини.
Вивчивши будову тіл, можна пояснити їх властивості, а також створити нові речовини з новими властивостями. За допомогою науки створені такі речовини, як пластмаси, штучна гума, капрон і так далі.
Дослід показує, що об'єм тіла може збільшуватися або зменшуватися. Чому це відбувається? Це явище можна пояснити, припустивши, що усі тіла складаються з окремих часток, між якими є проміжки.
Про те, що речовини складаються з окремих часток, люди здогадувалися давно. Це стверджував ще близько 2500 років тому грецький учений Демокрит. Але якщо в давнину вчені тільки припускали, що речовини складаються з окремих часток, то на початку 20 століття існування таких часток було доведене наукою.
Частки, з яких складаються речовини, називають молекулами.
Молекула - найдрібніша частка речовини.
Відомо, що шматок цукру можна розтовкти на дуже маленькі крупинки, зерно пшениці можна розмолоти в борошно. Крапля масла, розтікаючись по поверхні води, може утворити плівку в 40000 разів менше людського волосся. Але і в крупинці борошна і товщі масляної плівки міститься не одна, а багато молекул. Значить, розміри молекул цих речовин ще менші, ніж розміри крупинки борошна і товщина плівки.
Можна привести наступне порівняння: молекула в стільки разів менше яблука середнього розміру, в скільки разів яблуко менше земної кулі.
Сучасні прилади - електронні мікроскопи - дозволили побачити і сфотографувати найбільш великі з молекул. Оскільки молекули дуже малі, то в кожному тілі їх міститься велика кількість. У одному см3 повітря міститься приблизно 2,4 ·10 23 молекул.
Численні і складні досліди показали, що молекули однієї і тієї ж речовини однакові. Кожна чиста речовина складається з однакових молекул, властивих тільки йому.
Хоча молекули і дуже маленькі частки речовини, але вони не являються неподільними. Частки, з яких складаються молекули, називають атомами. Наприклад, молекула кисню складається з двох однакових атомів, а молекула води складається з двох атомів водню і одного атома кисню. Атоми теж не є неділимими частками, вони складаються з ще дрібніших часток, які називаються елементарними частинками.
Питання:
Яким чином ми отримуємо знання про явища природи?
Чим відрізняються спостереження від дослідів?
Що означає виміряти фізичну величину? Наведіть приклади фізичних величин.
Які вимірювальні прилади ви знаєте? Що у фізиці розуміють під словами "фізичне тіло"?
Що називають речовиною? Наведіть приклади фізичних тіл і речовин.
Для чого треба знати будову речовини?
Які ви знаєте матеріали, створені людиною?
Як називаються частки, з яких складаються речовини?
Які розміри молекул?
Що ви знаєте про склад молекули води?
Краплі масла розтікаються по поверхні води, утворюючи плівку. Чому при деякій товщині плівки масло перестає розтікатися?