Билет №9

Вопрос 1. Электризация тела. Учёт электризации в технике. Закон сохранения электрического заряда. Закон Кулона.

Если частицы взаимодействуют друг с другом силами, которые медленно уменьшаются с увеличением расстояния и во много раз превышают силы всемирного тяготения, то говорят, что частицы имеют электрический заряд. Сами частицы называются заряженными. Бывают частицы без заряда, но не бывает заряда без частиц. Между заряженными частицами действуют электромагнитные силы. В природе существует два знака зарядов6 «+» и « - ».Одноимённо заряженные частицы отталкиваются а разноимённо притягиваются.

Протон (р) имеет положительный заряд. Электрон (е) имеет отрицательный заряд. Нейтрон (n) не имеет заряда.

Минимальный заряд, который носят все частицы, называется элементарным зарядом и равен он 1,6 ·10^-19Кл

Заряд обозначается q (ку) и измеряется в кулонах.

Тело заряжено в том случае, если оно содержит на поверхности избыточное количество элементарных частиц с одним знаком заряда. Отрицательный заряд тела обусловлен избытком электронов, положительный – избытком протонов.

Наэлектризовать тело, т. е. зарядить его можно перераспределением заряда, трением и с помощью электрофорной машины.

Закон сохранения заряда: в замкнутой системе алгебраическая сумма зарядов всех частиц остаётся неизменной.

Закон Кулона: сила взаимодействия двух неподвижных точечных зарядов в вакууме прямо пропорциональна произведению модулей зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними: F=K*q_1* q₂/r²

Где к=9*10⁹ – коэффициент пропорциональности

Вопрос 2.

Кристаллические и аморфные тела. Механические свойства твердых тел и материалов: упругость, прочность, пластичность. Создание материалов с заданными техническими свойствами.

Твердые тела сохраняют свой объем и форму, и находятся преимущественно в кристаллическом состоянии.

Кристаллы - это твердые тела, атомы или молекулы которых занимают определенные, упорядоченные положения в пространстве.

У кристаллов различная механическая прочность по разным направлениям.

Пример: смола в одном направлении легко расслаивается, а в другом направлении его трудно разорвать. Графит также хорошо расслаивается по одному направлению.

Многие кристаллы по-разному проводят теплоту и электрический ток в различных направлениях.

Зависимость физических свойств от направления внутри кристалла называют анизотропной. Все кристаллические тела анизотропны.

Тела, состоящие из большого числа кристаллов, называют поликристаллическими (все металлы, кусок сахара). Одиночные кристаллы называют монокристаллическими.

Аморфными называют тела, у которых нет строгого порядка в расположении атома (смола, стекло). Все аморфные тела изотропны. т.е. их физические свойства одинаковы по всем направлениям.

У аморфных тел нет определенной температуры плавления.

Создание материалов с заданными механическими магнитами электрическими свойствами – из основных направлений физики твердого тела. Механические свойства материалов разнообразны. Резина и сталь обнаруживают упругие свойства.

Максимальное направление, при котором еще не возникают остаточные деформации, называют переделом упругости.

Максимальное значение механического напряжения, при котором наступает разрыв образца, называется прочностью.

Материалы, у которых незначительные нагрузки вызывают пластические деформации, называют пластичными.

Материалы называют хрупкими, если они разрушаются при небольших деформациях.