1. Գազային, հեղուկ և պինդ մարմինների կառուցվածքը

Մոլեկուլային կինետիկ տեսությունը թույլ է տալիս հասկանալ, թե ինչու է նյութը կարող գոյություն ունենալ գազային, հեղուկ և պինդ վիճակում:
Գազեր.Գազերում ատոմների կամ մոլեկուլների միջև հեռավորությունը միջինում շատ անգամ ավելի մեծ է, քան հենց մոլեկուլների չափը ( Նկ.8.5) Օրինակ, մթնոլորտային ճնշման դեպքում նավի ծավալը տասնյակ հազարավոր անգամ ավելի մեծ է, քան դրա մոլեկուլների ծավալը։

Գազերը հեշտությամբ սեղմվում են, և մոլեկուլների միջև միջին հեռավորությունը նվազում է, բայց մոլեկուլի ձևը չի փոխվում ( Նկ.8.6).

Մոլեկուլները շարժվում են հսկայական արագություններով՝ վայրկյանում հարյուրավոր մետրեր, տիեզերքում: Երբ նրանք բախվում են, նրանք բիլիարդի գնդակների նման ցատկում են միմյանցից տարբեր ուղղություններով: Գազի մոլեկուլների թույլ գրավիչ ուժերը չեն կարողանում դրանք միմյանց մոտ պահել։ Ահա թե ինչու գազերը կարող են անսահմանափակ ընդլայնվել: Նրանք չեն պահպանում ոչ ձևը, ոչ էլ ծավալը:
Անոթի պատերին մոլեկուլների բազմաթիվ ազդեցությունները առաջացնում են գազի ճնշում:

Հեղուկներ. Հեղուկի մոլեկուլները գտնվում են միմյանց մոտ ( Նկ.8.7), ուստի հեղուկ մոլեկուլն այլ կերպ է վարվում, քան գազի մոլեկուլը։ Հեղուկների մեջ կա, այսպես կոչված, կարճ հեռավորության կարգ, այսինքն՝ մոլեկուլների դասավորվածությունը պահպանվում է մի քանի մոլեկուլային տրամագծերի հավասար հեռավորությունների վրա։ Մոլեկուլը տատանվում է իր հավասարակշռության դիրքի շուրջ՝ բախվելով հարևան մոլեկուլներին։ Միայն ժամանակ առ ժամանակ այն հերթական «ցատկ» է անում՝ հայտնվելով նոր հավասարակշռության դիրքում։ Այս հավասարակշռության դիրքում վանող ուժը հավասար է գրավիչ ուժին, այսինքն՝ մոլեկուլի փոխազդեցության ընդհանուր ուժը զրո է։ Ժամանակը կարգավորված կյանքջրի մոլեկուլները, այսինքն՝ սենյակային ջերմաստիճանում մեկ հատուկ հավասարակշռության դիրքի շուրջ նրա թրթռումների ժամանակը միջինում 10-11 վ է։ Մեկ տատանման ժամանակը շատ ավելի քիչ է (10 -12 -10 -13 վ): Ջերմաստիճանի բարձրացման հետ մոլեկուլների կեցության ժամանակը նվազում է։

Հեղուկների մոլեկուլային շարժման բնույթը, որն առաջին անգամ հաստատել է խորհրդային ֆիզիկոս Յա.Ի. Ֆրենկելը, թույլ է տալիս հասկանալ հեղուկների հիմնական հատկությունները:
Հեղուկի մոլեկուլները գտնվում են անմիջապես միմյանց կողքին: Քանի որ ծավալը նվազում է, վանող ուժերը դառնում են շատ մեծ։ Սա բացատրում է հեղուկների ցածր սեղմելիություն.
Ինչպես հայտնի է, հեղուկները հեղուկ են, այսինքն՝ չեն պահպանում իրենց ձևը. Սա կարելի է բացատրել այսպես. Արտաքին ուժը նկատելիորեն չի փոխում վայրկյանում մոլեկուլային թռիչքների քանակը։ Բայց մոլեկուլների թռիչքները մի անշարժ դիրքից մյուսը տեղի են ունենում հիմնականում արտաքին ուժի ուղղությամբ ( Նկ.8.8) Ահա թե ինչու հեղուկը հոսում է և ստանում տարայի ձևը։

Պինդ նյութեր.Պինդ մարմինների ատոմները կամ մոլեկուլները, ի տարբերություն ատոմների և հեղուկների մոլեկուլների, թրթռում են որոշակի հավասարակշռության դիրքերի շուրջ։ Այս պատճառով պինդ նյութեր պահպանել ոչ միայն ծավալը, այլև ձևը. Պինդ մոլեկուլների փոխազդեցության պոտենցիալ էներգիան զգալիորեն ավելի մեծ է, քան նրանց կինետիկ էներգիան։
Հեղուկների և պինդ մարմինների միջև կա ևս մեկ կարևոր տարբերություն. Հեղուկը կարելի է համեմատել մարդկանց ամբոխի հետ, որտեղ առանձին անհատներ անհանգիստ թափահարում են տեղում, իսկ պինդ մարմինը նման է նույն անհատների սլացիկ խմբին, ովքեր թեև ուշադրության չեն արժանանում, բայց միջինում պահպանում են որոշակի հեռավորություններ իրենց միջև։ . Եթե ​​միացնեք պինդ մարմնի ատոմների կամ իոնների հավասարակշռության դիրքերի կենտրոնները, կստանաք կանոնավոր տարածական վանդակ, որը կոչվում է. բյուրեղային.
8.9 և 8.10 նկարներում ներկայացված են կերակրի աղի և ադամանդի բյուրեղյա վանդակաճաղերը: Բյուրեղներում ատոմների դասավորության ներքին կարգը հանգեցնում է կանոնավոր արտաքին երկրաչափական ձևերի:

Նկար 8.11-ում ներկայացված են Յակուտի ադամանդները:

Գազում մոլեկուլների միջև l հեռավորությունը շատ ավելի մեծ է, քան մոլեկուլների չափը 0: լ>>ր 0 .
Հեղուկների և պինդ մարմինների համար l≈r 0: Հեղուկի մոլեկուլները դասավորված են անկարգություններով և ժամանակ առ ժամանակ ցատկում են մի նստած դիրքից մյուսը։
Բյուրեղային պինդ մարմիններն ունեն մոլեկուլներ (կամ ատոմներ), որոնք դասավորված են խիստ կարգով:

2. Իդեալական գազ մոլեկուլային կինետիկ տեսության մեջ

Ֆիզիկայի ցանկացած բնագավառի ուսումնասիրությունը միշտ սկսվում է որոշակի մոդելի ներդրմամբ, որի շրջանակներում տեղի է ունենում հետագա ուսումնասիրություն։ Օրինակ, երբ մենք ուսումնասիրում էինք կինեմատիկան, մարմնի մոդելը նյութական կետ էր և այլն: Ինչպես կարող էիք կռահել, մոդելը երբեք չի համապատասխանի իրականում տեղի ունեցող գործընթացներին, բայց հաճախ այն շատ մոտ է այս համապատասխանությանը:

Մոլեկուլային ֆիզիկան և, մասնավորապես, MCT-ը բացառություն չէ: Մոդելի նկարագրության խնդրի վրա աշխատել են շատ գիտնականներ տասնութերորդ դարից սկսած՝ Մ. Լոմոնոսով, Դ. Ջուլ, Ռ. Կլաուզիուս (նկ. 1): Վերջինս, փաստորեն, գազի իդեալական մոդելը ներկայացրել է 1857թ. Մոլեկուլային կինետիկ տեսության վրա հիմնված նյութի հիմնական հատկությունների որակական բացատրությունը առանձնապես դժվար չէ: Այնուամենայնիվ, տեսությունը, որը քանակական կապեր է հաստատում փորձարարորեն չափված մեծությունների (ճնշում, ջերմաստիճան և այլն) և բուն մոլեկուլների հատկությունների, դրանց քանակի և շարժման արագության միջև, շատ բարդ է։ Նորմալ ճնշման դեպքում մոլեկուլների միջև հեռավորությունը շատ անգամ ավելի մեծ է, քան դրանց չափերը: Այս դեպքում մոլեկուլների միջև փոխազդեցության ուժերը չնչին են, և մոլեկուլների կինետիկ էներգիան շատ ավելի մեծ է, քան փոխազդեցության պոտենցիալ էներգիան: Գազի մոլեկուլները կարելի է համարել որպես նյութական կետեր կամ շատ փոքր պինդ գնդակներ։ Փոխարեն իրական գազ, մոլեկուլների միջև, որոնց փոխազդեցության բարդ ուժերը գործում են, մենք կդիտարկենք այն Մոդելը իդեալական գազ է։

Իդեալական գազ– գազի մոդել, որում գազի մոլեկուլները և ատոմները ներկայացված են շատ փոքր (անհետացող չափերի) առաձգական գնդիկների տեսքով, որոնք չեն փոխազդում միմյանց հետ (առանց անմիջական շփման), այլ միայն բախվում են (տես նկ. 2):

Հարկ է նշել, որ հազվագյուտ ջրածինը (շատ ցածր ճնշման տակ) գրեթե ամբողջությամբ բավարարում է իդեալական գազի մոդելը։

Բրինձ. 2.

Իդեալական գազգազ է, որում մոլեկուլների փոխազդեցությունն աննշան է։ Բնականաբար, երբ իդեալական գազի մոլեկուլները բախվում են, նրանց վրա գործում է վանող ուժ։ Քանի որ մենք կարող ենք գազի մոլեկուլները համարել, ըստ մոդելի, որպես նյութական կետեր, մենք անտեսում ենք մոլեկուլների չափերը՝ հաշվի առնելով, որ նրանց զբաղեցրած ծավալը շատ ավելի քիչ է, քան անոթի ծավալը։
Հիշենք, որ ֆիզիկական մոդելում հաշվի են առնվում միայն իրական համակարգի այն հատկությունները, որոնց դիտարկումը բացարձակապես անհրաժեշտ է այս համակարգի վարքագծի ուսումնասիրված օրինաչափությունները բացատրելու համար։ Ոչ մի մոդել չի կարող փոխանցել համակարգի բոլոր հատկությունները: Այժմ մենք պետք է լուծենք բավականին նեղ խնդիր՝ օգտագործելով մոլեկուլային կինետիկ տեսությունը՝ հաշվարկելու իդեալական գազի ճնշումը նավի պատերին: Այս խնդրի համար գազի իդեալական մոդելը բավականին գոհացուցիչ է ստացվում։ Դա հանգեցնում է արդյունքների, որոնք հաստատվում են փորձով։

3. Գազի ճնշումը մոլեկուլային կինետիկ տեսության մեջ Թող գազը լինի փակ տարայի մեջ։ Ճնշման չափիչը ցույց է տալիս գազի ճնշումը p 0. Ինչպե՞ս է առաջանում այս ճնշումը:
Յուրաքանչյուր գազի մոլեկուլ, որը հարվածում է պատին, որոշակի ուժով գործում է դրա վրա կարճ ժամանակահատվածում։ Պատի վրա պատահական հարվածների արդյունքում ճնշումը ժամանակի ընթացքում արագ փոխվում է, մոտավորապես ինչպես ցույց է տրված Նկար 8.12-ում: Այնուամենայնիվ, առանձին մոլեկուլների ազդեցությունից առաջացած ազդեցություններն այնքան թույլ են, որ դրանք չեն գրանցվում ճնշման չափիչի կողմից: Ճնշման չափիչը գրանցում է իր զգայուն տարրի՝ թաղանթի մակերեսի յուրաքանչյուր միավորի վրա գործող միջին ժամանակի ուժը: Չնայած ճնշման փոքր փոփոխություններին, միջին ճնշման արժեքը p 0գործնականում պարզվում է, որ դա լիովին որոշակի արժեք է, քանի որ պատի վրա շատ հարվածներ կան, իսկ մոլեկուլների զանգվածները շատ փոքր են:

Իդեալական գազը իրական գազի մոդելն է: Ըստ այս մոդելի՝ գազի մոլեկուլները կարելի է համարել նյութական կետեր, որոնց փոխազդեցությունը տեղի է ունենում միայն բախվելիս։ Երբ գազի մոլեկուլները բախվում են պատին, ճնշում են գործադրում դրա վրա։

4. Գազի միկրո և մակրոպարամետրեր

Այժմ մենք կարող ենք սկսել նկարագրել իդեալական գազի պարամետրերը: Նրանք բաժանվում են երկու խմբի.

Իդեալական գազի պարամետրեր

Այսինքն՝ միկրոպարամետրերը նկարագրում են մեկ մասնիկի (միկրոմարմին) վիճակը, իսկ մակրոպարամետրերը՝ գազի ամբողջ մասի (մակրոմարմին) վիճակը։ Եկեք հիմա գրենք հարաբերությունները, որոնք կապում են որոշ պարամետրեր մյուսների հետ, կամ հիմնական MKT հավասարումը.

Այստեղ. - մասնիկների շարժման միջին արագություն;

Սահմանում. – կենտրոնացումգազի մասնիկներ – մասնիկների քանակը միավորի ծավալի վրա. ; միավոր - .

5. Մոլեկուլների արագության քառակուսու միջին արժեքը

Միջին ճնշումը հաշվարկելու համար անհրաժեշտ է իմանալ մոլեկուլների միջին արագությունը (ավելի ճիշտ՝ արագության քառակուսու միջին արժեքը)։ Սա պարզ հարց չէ։ Դուք սովոր եք, որ յուրաքանչյուր մասնիկ արագություն ունի։ Մոլեկուլների միջին արագությունը կախված է բոլոր մասնիկների շարժումից։
Միջին արժեքներ.Հենց սկզբից դուք պետք է հրաժարվեք գազը կազմող բոլոր մոլեկուլների շարժը հետագծելու փորձից: Նրանք չափազանց շատ են, և նրանք շատ դժվար են շարժվում։ Մենք կարիք չունենք իմանալու, թե ինչպես է շարժվում յուրաքանչյուր մոլեկուլ: Պետք է պարզենք, թե ինչ արդյունքի է հանգեցնում բոլոր գազի մոլեկուլների շարժումը։
Գազի մոլեկուլների ամբողջ հավաքածուի շարժման բնույթը հայտնի է փորձից։ Մոլեկուլները մասնակցում են պատահական (ջերմային) շարժմանը։ Սա նշանակում է, որ ցանկացած մոլեկուլի արագությունը կարող է լինել կամ շատ մեծ կամ շատ փոքր: Մոլեկուլների շարժման ուղղությունը անընդհատ փոխվում է, երբ դրանք բախվում են միմյանց:
Այնուամենայնիվ, առանձին մոլեկուլների արագությունները կարող են լինել ցանկացած միջինԱյս արագությունների մոդուլի արժեքը բավականին որոշակի է: Նմանապես, դասարանում սովորողների հասակը նույնը չէ, բայց դրա միջինը որոշակի թիվ է: Այս թիվը գտնելու համար անհրաժեշտ է գումարել առանձին ուսանողների բարձրությունները և բաժանել այս գումարը ուսանողների թվի վրա:
Արագության քառակուսու միջին արժեքը:Ապագայում մեզ անհրաժեշտ կլինի ոչ թե բուն արագության, այլ արագության քառակուսու միջին արժեքը։ Այս արժեքից է կախված մոլեկուլների միջին կինետիկ էներգիան։ Իսկ մոլեկուլների միջին կինետիկ էներգիան, ինչպես շուտով կտեսնենք, շատ կարևոր է ողջ մոլեկուլային կինետիկ տեսության մեջ։
Գազի առանձին մոլեկուլների արագության մոդուլները նշանակենք . Արագության քառակուսու միջին արժեքը որոշվում է հետևյալ բանաձևով.

Որտեղ Ն- գազի մոլեկուլների քանակը.
Բայց ցանկացած վեկտորի մոդուլի քառակուսին հավասար է կոորդինատային առանցքների վրա նրա կանխատեսումների քառակուսիների գումարին OX, OY, OZ. Ահա թե ինչու

Քանակների միջին արժեքները կարող են որոշվել (8.9) բանաձևի նման բանաձևերով: Միջին արժեքի և կանխատեսումների քառակուսիների միջին արժեքների միջև կա նույն հարաբերությունը, ինչ հարաբերությունը (8.10).

Իրոք, հավասարությունը (8.10) վավեր է յուրաքանչյուր մոլեկուլի համար: Առանձին մոլեկուլների համար այս հավասարությունները ավելացնելով և ստացված հավասարման երկու կողմերը բաժանելով մոլեկուլների թվով Ն, մենք հասնում ենք բանաձևին (8.11).
Ուշադրություն. Քանի որ երեք առանցքների ուղղությունները Օհ, ՕհԵվ ՕԶՄոլեկուլների պատահական շարժման շնորհիվ դրանք հավասար են, արագության կանխատեսումների քառակուսիների միջին արժեքները հավասար են միմյանց.

Տեսեք, քաոսից որոշակի օրինաչափություն է առաջանում։ Կարո՞ղ եք ինքներդ դա պարզել:
Հաշվի առնելով (8.12) հարաբերակցությունը, մենք փոխարինում ենք (8.11) բանաձևով և-ի փոխարեն: Այնուհետև արագության նախագծման միջին քառակուսու համար մենք ստանում ենք.

այսինքն՝ արագության պրոյեկցիայի միջին քառակուսին հավասար է բուն արագության միջին քառակուսու 1/3-ին։ 1/3 գործոնը հայտնվում է տարածության եռաչափության և, համապատասխանաբար, ցանկացած վեկտորի համար երեք կանխատեսումների առկայության պատճառով:
Մոլեկուլների արագությունները պատահականորեն փոխվում են, բայց արագության միջին քառակուսին լավ սահմանված արժեք է։

6. Մոլեկուլային կինետիկ տեսության հիմնական հավասարումը
Անցնենք գազերի մոլեկուլային կինետիկ տեսության հիմնական հավասարման ածանցմանը։ Այս հավասարումը սահմանում է գազի ճնշման կախվածությունը նրա մոլեկուլների միջին կինետիկ էներգիայից։ Այս հավասարման ածանցումից հետո 19-րդ դ. և դրա վավերականության փորձարարական ապացույցը սկսեց քանակական տեսության արագ զարգացումը, որը շարունակվում է մինչ օրս:
Ֆիզիկայի գրեթե ցանկացած դրույթի ապացույցը, ցանկացած հավասարման ածանցավորումը կարող է կատարվել տարբեր աստիճանի խստությամբ և համոզիչությամբ՝ շատ պարզեցված, քիչ թե շատ խիստ կամ ժամանակակից գիտությանը հասանելի լրիվ խստությամբ:
Գազերի մոլեկուլային կինետիկ տեսության հավասարման խիստ ածանցումը բավականին բարդ է: Հետևաբար, մենք կսահմանափակվենք հավասարման խիստ պարզեցված, սխեմատիկ ածանցմամբ: Չնայած բոլոր պարզեցումներին, արդյունքը ճիշտ կլինի։
Հիմնական հավասարման ածանցում.Եկեք հաշվարկենք գազի ճնշումը պատի վրա CDանոթ, նավ Ա Բ Գ Դտարածք Ս, կոորդինատային առանցքին ուղղահայաց ԵԶ (Նկ.8.13).

Երբ մոլեկուլը հարվածում է պատին, նրա իմպուլսը փոխվում է. Քանի որ հարվածի ժամանակ մոլեկուլների արագության մոդուլը չի ​​փոխվում, ուրեմն . Ըստ Նյուտոնի երկրորդ օրենքի՝ մոլեկուլի իմպուլսի փոփոխությունը հավասար է նավի պատից նրա վրա ազդող ուժի իմպուլսին, իսկ Նյուտոնի երրորդ օրենքի՝ այն ուժի իմպուլսի մեծությանը, որով մոլեկուլը պատի վրա գործում է նույնը: Հետևաբար, մոլեկուլի ազդեցության արդյունքում պատի վրա ուժ է գործադրվել, որի իմպուլսը հավասար է .

Այս հեռավորությունը կարելի է գնահատել՝ իմանալով նյութի խտությունը և մոլային զանգվածը։ Համակենտրոնացում -Մեկ միավորի ծավալով մասնիկների թիվը կապված է խտության, մոլային զանգվածի և Ավոգադրոյի թվի հետ՝ ըստ հարաբերությունների.

որտեղ է նյութի խտությունը.

Համակենտրոնացման փոխադարձությունը մեկ ծավալն է մեկմասնիկ, և մասնիկների միջև հեռավորությունը, հետևաբար՝ մասնիկների միջև հեռավորությունը.

Հեղուկների և պինդ մարմինների համար խտությունը թույլ է կախված ջերմաստիճանից և ճնշումից, հետևաբար այն գրեթե հաստատուն արժեք է և մոտավորապես հավասար, այսինքն. Մոլեկուլների միջև հեռավորությունը համապատասխան է հենց մոլեկուլների չափին:

Գազի խտությունը մեծապես կախված է ճնշումից և ջերմաստիճանից։ Նորմալ պայմաններում (ճնշում, ջերմաստիճան 273 Կ) օդի խտությունը մոտավորապես 1 կգ/մ 3 է, օդի մոլային զանգվածը՝ 0,029 կգ/մոլ, ապա (5.6) բանաձևով հաշվարկը տալիս է արժեքը։ Այսպիսով, գազերում մոլեկուլների միջև հեռավորությունը շատ ավելի մեծ է, քան բուն մոլեկուլների չափը:

Աշխատանքի ավարտ -

Այս թեման պատկանում է բաժնին.

Ֆիզիկա

Դաշնային պետական ​​բյուջետային ուսումնական հաստատություն.. Բարձրագույն մասնագիտական ​​կրթություն.. Օրենբուրգի պետական ​​կառավարման ինստիտուտ..

Եթե ​​Ձեզ անհրաժեշտ է լրացուցիչ նյութ այս թեմայի վերաբերյալ, կամ չեք գտել այն, ինչ փնտրում էիք, խորհուրդ ենք տալիս օգտագործել որոնումը մեր աշխատանքների տվյալների բազայում.

Ի՞նչ ենք անելու ստացված նյութի հետ.

Եթե ​​այս նյութը օգտակար էր ձեզ համար, կարող եք այն պահել ձեր էջում սոցիալական ցանցերում.

Թվիթեր

Այս բաժնի բոլոր թեմաները.

Ոչ հարաբերական մեխանիկայի ֆիզիկական հիմքերը
Մեխանիկա ուսումնասիրում է մեխանիկական շարժումը: Մեխանիկական շարժումը մարմնի կամ մարմնի մասերի դիրքի փոփոխությունն է այլ մարմինների կամ մարմինների մասերի նկատմամբ:

Նյութական կետի կինեմատիկա. Կոշտ մարմնի կինեմատիկա
Կինեմատիկայում նյութական կետի շարժումը ճշտելու մեթոդներ. Հիմնական կինեմատիկական պարամետրեր՝ հետագիծ, ուղի, տեղաշարժ, արագություն, նորմալ, շոշափող և լրիվ արագացում

Նյութական կետի դինամիկան և կոշտ մարմնի փոխադրական շարժումը
Մարմինների իներցիա. Քաշը. Զարկերակ. Մարմինների փոխազդեցությունը. Ուժ. Նյուտոնի օրենքները. Ուժերի տեսակները մեխանիկայում. Գրավիտացիոն ուժեր. Հողի արձագանքը և քաշը: Էլաստիկ ուժ. Շփման ուժ. Էլաստիկ պինդ մարմինների դեֆորմացիա: ՄԱՍԻՆ

Պտտման շարժման դինամիկան
Բացարձակ կոշտ մարմնի պտտման շարժման դինամիկայի հիմնական հավասարումը: Իշխանության պահը. Իմպուլս՝ կետի և առանցքի նկատմամբ: Կոշտ մարմնի իներցիայի պահը հիմնականի նկատմամբ

Իմպուլսի և անկյունային իմպուլսի պահպանման և փոփոխության օրենքները մեխանիկայում
Հեռախոսային համակարգեր Մարմինների ցանկացած բազմություն կոչվում է մարմինների համակարգ։ Եթե ​​համակարգում ընդգրկված մարմինները չեն ենթարկվում այլ չներառված մարմինների ազդեցությանը

Աշխատանքը և հզորությունը մեխանիկայի մեջ
Ուժի աշխատանք և ուժ և ուժերի պահ: ; ; ; ; ; Մեխանիկական աշխատանք և պոտենցիալ էներգիա

Energy LGO
Ցանկացած պոտենցիալ հորատանցքում շարժումը տատանողական շարժում է (նկ. 2.1.1): Նկար 2.1.1. Տատանողական շարժում պոտենցիալ հորում

Գարնանային ճոճանակ
Զսպանակային ճոճանակի տատանումների էներգիայի պահպանման և փոխակերպման օրենք (Նկար 2.1.2). EPmax = EP + EK =

Ֆիզիկական ճոճանակ
Ֆիզիկական ճոճանակի տատանումների էներգիայի պահպանման և փոխակերպման օրենքը (նկ. 2.1.3). Նկ. 2.1.3. Ֆիզիկական ճոճանակ. O - կետ

Ֆիզիկական ճոճանակ
Բացարձակ կոշտ մարմնի պտտման շարժման դինամիկայի հիմնական օրենքի հավասարումը. .(2.1.33) Քանի որ ֆիզիկական ճոճանակի համար (նկ. 2.1.6), ապա.

Գարուն և ֆիզիկական (մաթեմատիկական) ճոճանակներ
Կամայական տատանումների համակարգերի համար բնական տատանումների դիֆերենցիալ հավասարումն ունի ձև՝ .(2.1.43) Տեղափոխման կախվածությունը ժամանակից (նկ. 2.1.7)

Թրթռումների ավելացում
Նույն ուղղության տատանումների գումարում Դիտարկենք նույն հաճախականության երկու ներդաշնակ տատանումների գումարումը: Տատանվող մարմնի x տեղաշարժը կլինի xl տեղաշարժերի գումարը

Քայքայման ռեժիմներ
β < ω0 – квазипериодический колебательный режим (рис. 2.2.2). Рис. 2.2.2. График затухающих колебаний

Խոնավ տատանումների պարամետրերը
թուլացման գործակից բ Եթե որոշ ժամանակի ընթացքում տատանումների ամպլիտուդը փոքրանում է e անգամ, ապա. հետո, ախ, հաջորդ

Գարնանային ճոճանակ
Նյուտոնի երկրորդ օրենքին համապատասխան.

Հարկադիր շարունակական տատանումների հաստատման գործընթացը
Հարկադիր չխոնավ տատանումների հաստատման գործընթացը կարող է ներկայացվել որպես երկու տատանումների ավելացման գործընթաց. 1. խոնավ տատանումներ (նկ. 2.2.8); ; &nb

Հարաբերականության հատուկ տեսության հիմունքներ
Հարաբերականության հատուկ տեսության հիմունքները. Կոորդինատների և ժամանակի փոխակերպումներ (1) t=t’ = 0-ում երկու համակարգերի կոորդինատների սկզբնաղբյուրները համընկնում են՝ x0

Էլեկտրական գանձումներ. Վճարներ ստանալու մեթոդներ. Էլեկտրական լիցքի պահպանման օրենքը
Բնության մեջ կան երկու տեսակի էլեկտրական լիցքեր, որոնք պայմանականորեն կոչվում են դրական և բացասական: Պատմականորեն ընդունված է արշալույսն անվանել դրական

Էլեկտրական լիցքերի փոխազդեցություն. Կուլոնի օրենքը. Ընդլայնված լիցքավորված մարմինների փոխազդեցության ուժերը հաշվարկելու համար Կուլոնի օրենքի կիրառումը
Էլեկտրական լիցքերի փոխազդեցության օրենքը հաստատվել է 1785 թվականին Չարլզ Կուլոնի կողմից (Coulomb Sh., 1736-1806): Կախազարդը չափում էր երկու փոքր լիցքավորված գնդակների փոխազդեցության ուժը՝ կախված արագությունից

Էլեկտրական դաշտ. Էլեկտրական դաշտի ուժը. Էլեկտրական դաշտերի սուպերպոզիցիոն սկզբունքը
Էլեկտրական լիցքերի փոխազդեցությունն իրականացվում է լիցքավորված մասնիկների կողմից առաջացած հատուկ տեսակի նյութի միջոցով՝ էլեկտրական դաշտ: Էլեկտրական լիցքերը փոխում են հատկությունները

Էլեկտրաստատիկայի հիմնական հավասարումները վակուումում. Էլեկտրական դաշտի ուժի վեկտորային հոսք: Գաուսի թեորեմ
Ըստ սահմանման, վեկտորային դաշտի հոսքը տարածքով մեծությունն է (նկ. 2.1) Նկ. 2.1: Վեկտորային հոսքի սահմանմանը:

Գաուսի թեորեմի կիրառումը էլեկտրական դաշտերը հաշվարկելու համար
Մի շարք դեպքերում Գաուսի թեորեմը հնարավորություն է տալիս գտնել ընդլայնված լիցքավորված մարմինների էլեկտրական դաշտի ուժգնությունը՝ չդիմելով ծանր ինտեգրալների հաշվարկին։ Սա սովորաբար վերաբերում է այն մարմիններին, որոնց երկրաչափը

Դաշտային ուժերի աշխատանքը լիցք տեղափոխելու համար: Էլեկտրական դաշտի ներուժ և պոտենցիալ տարբերություն
Ինչպես հետևում է Կուլոնի օրենքից, այլ լիցքերով ստեղծված էլեկտրական դաշտում q կետային լիցքի վրա գործող ուժը կենտրոնական է։ Հիշեցնենք, որ կենտրոնական

Էլեկտրական դաշտի ինտենսիվության և ներուժի կապը: Պոտենցիալ գրադիենտ. Էլեկտրական դաշտի շրջանառության թեորեմ
Լարվածությունը և պոտենցիալը նույն օբյեկտի երկու հատկանիշն են՝ էլեկտրական դաշտը, հետևաբար դրանց միջև պետք է լինի ֆունկցիոնալ կապ։ Իրոք, աշխատելով

Ամենապարզ էլեկտրական դաշտերի ներուժը
Էլեկտրական դաշտի ինտենսիվության և ներուժի հարաբերությունը որոշող հարաբերությունից հետևում է դաշտի ներուժի հաշվարկման բանաձևը. որտեղ է կատարվում ինտեգրումը.

Դիէլեկտրիկների բևեռացում. Անվճար և պարտադիր վճարներ: Դիէլեկտրիկների բևեռացման հիմնական տեսակները
Էլեկտրական դաշտում դիէլեկտրիկների մակերեսին էլեկտրական լիցքերի առաջացման երեւույթը կոչվում է բեւեռացում։ Ստացված լիցքերը բևեռացված են

Բևեռացման վեկտոր և էլեկտրական ինդուկցիայի վեկտոր
Դիէլեկտրիկների բևեռացումը քանակականորեն բնութագրելու համար բևեռացման վեկտոր հասկացությունը ներկայացվում է որպես բոլոր մոլեկուլների ընդհանուր (ընդհանուր) դիպոլային մոմենտը դիէլեկտրիկի մեկ միավորի ծավալով:

Էլեկտրական դաշտի ուժը դիէլեկտրիկում
Սուպերպոզիցիայի սկզբունքի համաձայն՝ դիէլեկտրիկի էլեկտրական դաշտը վեկտորականորեն կազմված է արտաքին դաշտից և բևեռացման լիցքերի դաշտից (նկ. 3.11): կամ բացարձակ արժեքով

Էլեկտրական դաշտի սահմանային պայմանները
Տարբեր ε1 և ε2 դիէլեկտրական հաստատուններով երկու դիէլեկտրիկների միջերեսը հատելիս (նկ. 3.12) անհրաժեշտ է հաշվի առնել սահմանային ուժերը.

Հաղորդավարների էլեկտրական հզորությունը: Կոնդենսատորներ
Մեկուսացված հաղորդիչին փոխանցվող q լիցքը դրա շուրջ ստեղծում է էլեկտրական դաշտ, որի ինտենսիվությունը համաչափ է լիցքի մեծությանը։ Դաշտային պոտենցիալ φ, իր հերթին, կապված է

Պարզ կոնդենսատորների հզորության հաշվարկ
Ըստ սահմանման, կոնդենսատորի հզորությունը հետևյալն է. Հետեւաբար, էլ. հաշվարկի ընդհանուր բանաձեւը

Անշարժ կետային լիցքերի համակարգի էներգիա
Ինչպես արդեն գիտենք, ուժերը, որոնց հետ լիցքավորված մարմինները փոխազդում են, պոտենցիալ են։ Հետևաբար լիցքավորված մարմինների համակարգն ունի պոտենցիալ էներգիա։ Երբ մեղադրանքները հանվում են

Ընթացիկ բնութագրերը. Ընթացիկ ուժ և խտություն: Հնարավոր անկում հոսանք կրող հաղորդիչի երկայնքով
Լիցքերի ցանկացած կարգավորված շարժում կոչվում է էլեկտրական հոսանք։ Հաղորդող միջավայրում լիցքի կրիչները կարող են լինել էլեկտրոններ, իոններ, «անցքեր» և նույնիսկ մակրոսկոպիկ կերպով:

Օհմի օրենքը շղթայի միատարր հատվածի համար. Հաղորդավարի դիմադրություն
Գոյություն ունի ֆունկցիոնալ հարաբերություն պոտենցիալ անկման - լարման U-ի և I հաղորդիչի հոսանքի միջև, որը կոչվում է տվյալ p-ի հոսանք-լարման հատկանիշ:

Որպեսզի էլեկտրական հոսանք հոսի հաղորդիչում, դրա ծայրերում պետք է պահպանվի պոտենցիալ տարբերություն: Ակնհայտ է, որ լիցքավորված կոնդենսատորը չի կարող օգտագործվել այդ նպատակով: Գործողություն

Ճյուղավորված շղթաներ. Կիրխհոֆի կանոնները
Հանգույցներ պարունակող էլեկտրական շղթան կոչվում է ճյուղավորված շղթա: Հանգույցը շղթայի մի տեղ է, որտեղ հանդիպում են երեք կամ ավելի հաղորդիչներ (նկ. 5.14):

Դիմադրության միացում
Դիմադրությունների միացումը կարող է լինել շարքային, զուգահեռ և խառը: 1) Սերիական միացում. Սերիայի միացման ժամանակ բոլորի միջով հոսող հոսանքը

Էլեկտրական լիցքերը փակ շղթայի երկայնքով շարժելով՝ ընթացիկ աղբյուրը իսկապես աշխատում է: Տարբերակվում է ընթացիկ աղբյուրի օգտակար և ամբողջական շահագործման միջև:

Հաղորդավարների փոխազդեցությունը հոսանքի հետ: Ամպերի օրենքը
Հայտնի է, որ մշտական ​​մագնիսը ազդեցություն է գործում հոսանք կրող հաղորդիչի վրա (օրինակ՝ հոսանք կրող շրջանակի); հայտնի է նաև հակառակ երևույթը՝ հոսանք կրող հաղորդիչը ազդեցություն է թողնում մշտական ​​մագնիսների վրա (օրինակ

Բիոտ-Սավարտ-Լապլասի օրենքը. Մագնիսական դաշտերի սուպերպոզիցիոն սկզբունքը
Շարժվող էլեկտրական լիցքերը (հոսանքները) փոխում են իրենց շրջապատող տարածության հատկությունները. նրանք դրա մեջ ստեղծում են մագնիսական դաշտ: Այս դաշտը դրսևորվում է նրանով, որ դրա մեջ տեղադրված լարերը

Մագնիսական դաշտում հոսանքի միացում: Հոսանքի մագնիսական պահը
Շատ դեպքերում գործ ունենք փակ հոսանքների հետ, որոնց չափերը փոքր են՝ համեմատած դրանցից դեպի դիտակետ հեռավորության հետ։ Նման հոսանքները մենք կանվանենք տարրական

Մագնիսական դաշտը հոսանք ունեցող շրջանաձև կծիկի առանցքի վրա
Համաձայն Բիոտ-Սավարտ-Լապլասի օրենքի՝ հոսանքի dl տարրի կողմից ստեղծված մագնիսական դաշտի ինդուկցիան նրանից r հեռավորության վրա է, որտեղ α-ն անկյունն է ընթացիկ տարրի և շառավիղի միջև։

Մագնիսական դաշտի հոսանք ունեցող շղթայի վրա գործող ուժերի պահը
Հոսանք ունեցող հարթ ուղղանկյուն սխեման (շրջանակ) տեղադրենք միատեսակ մագնիսական դաշտում՝ ինդուկցիայի միջոցով (նկ. 9.2):

Մագնիսական դաշտում հոսանք ունեցող շղթայի էներգիա
Մագնիսական դաշտում տեղադրված հոսանք կրող շղթան ունի էներգիայի պաշար: Իրոք, հոսանք կրող սխեման որոշակի անկյան տակ պտտելու համար մագնիսական դաշտում դրա պտտման ուղղությանը հակառակ ուղղությամբ

Անհամաչափ մագնիսական դաշտում հոսանքի միացում
Եթե ​​հոսանք ունեցող շղթան գտնվում է ոչ միատեսակ մագնիսական դաշտում (նկ. 9.4), ապա նրա վրա, բացի ոլորող մոմենտից, գործում է նաև ուժ՝ մագնիսական դաշտի գրադիենտի առկայության պատճառով։ Սրա կանխատեսումը

Կատարված աշխատանք մագնիսական դաշտում հոսանք կրող սխեման տեղափոխելիս
Դիտարկենք հոսանք կրող հաղորդիչի մի կտոր, որը կարող է ազատորեն շարժվել երկու ուղեցույցներով արտաքին մագնիսական դաշտում (նկ. 9.5): Մագնիսական դաշտը մենք կհամարենք միատարր և ուղղված անկյան տակ

Մագնիսական ինդուկցիայի վեկտորային հոսք: Գաուսի թեորեմը մագնիսոստատիկայում. Մագնիսական դաշտի հորձանուտային բնույթը
Վեկտորի հոսքը ցանկացած S մակերևույթի միջով կոչվում է ինտեգրալ՝ , որտեղ գտնվում է վեկտորի պրոյեկցիան դեպի S մակերևույթի նորմալի վրա տվյալ կետում (նկ. 10.1): Նկար 10.1. TO

Մագնիսական դաշտի շրջանառության թեորեմ. Մագնիսական լարում
Մագնիսական դաշտի շրջանառությունը փակ եզրագծի երկայնքով l կոչվում է ինտեգրալ՝ , որտեղ գտնվում է վեկտորի պրոյեկցիան տվյալ կետում ուրվագծային գծին շոշափող ուղղության վրա։ Համապատասխան

Solenoid-ի և toroid-ի մագնիսական դաշտը
Եկեք կիրառենք ստացված արդյունքները՝ պարզելու մագնիսական դաշտի ուժգնությունը ուղիղ երկար էլեկտրամագնիսական և տորոիդի առանցքի վրա: 1) Մագնիսական դաշտ ուղիղ երկար էլեկտրամագնիսական ապարատի առանցքի վրա.

Մագնիսական դաշտը նյութում. Ամպերի վարկածը մոլեկուլային հոսանքների վերաբերյալ. Մագնիսացման վեկտոր
Տարբեր նյութեր, տարբեր աստիճաններով, ունակ են մագնիսացման, այսինքն՝ մագնիսական դաշտի ազդեցության տակ, որում դրանք տեղադրված են, ձեռք են բերում մագնիսական մոմենտ։ Որոշ նյութեր

Մագնիսական դաշտի նկարագրությունը մագնիսներում: Մագնիսական դաշտի ուժ և ինդուկցիա: Նյութի մագնիսական զգայունությունը և մագնիսական թափանցելիությունը
Մագնիսացված նյութը ստեղծում է մագնիսական դաշտ, որը դրվում է արտաքին դաշտի վրա (դաշտը վակուումում): Երկու դաշտերն էլ գումարով տալիս են ստացված մագնիսական դաշտը ինդուկցիայի հետ, և ըստ

Մագնիսական դաշտի սահմանային պայմանները
Մ1 և μ2 տարբեր մագնիսական թափանցելիությամբ երկու մագնիսների միջերեսը հատելիս մագնիսական դաշտի գծերը հայտնվում են

Ատոմների և մոլեկուլների մագնիսական պահեր
Բոլոր նյութերի ատոմները բաղկացած են դրական լիցքավորված միջուկից և դրա շուրջ շարժվող բացասական լիցքավորված էլեկտրոններից։ Ուղեծրում շարժվող յուրաքանչյուր էլեկտրոն կազմում է ուժի շրջանաձև հոսանք՝ h

Դիամագնիսականության բնույթը. Լարմորի թեորեմը
Եթե ​​ատոմը դրված է արտաքին մագնիսական դաշտում ինդուկցիայի միջոցով (նկ. 12.1), ապա ուղեծրով շարժվող էլեկտրոնի վրա կազդի ուժերի պտտման պահը, որը ձգտում է հաստատել էլեկտրոնի մագնիսական մոմենտը։

Պարամագնիսականություն. Կյուրիի օրենքը. Լանգևինի տեսություն
Եթե ​​ատոմների մագնիսական մոմենտը տարբերվում է զրոյից, ապա ստացվում է, որ նյութը պարամագնիսական է։ Արտաքին մագնիսական դաշտը ձգտում է հաստատել ատոմների մագնիսական պահերը երկայնքով

Ֆեռոմագնիսականության տեսության տարրեր. Փոխանակման ուժերի և ֆերոմագնիսների տիրույթի կառուցվածքի հայեցակարգը: Կյուրի-Վայսի օրենքը
Ինչպես նշվեց ավելի վաղ, ֆերոմագնիսները բնութագրվում են մագնիսացման բարձր աստիճանով և ոչ գծային կախվածությամբ: Ֆեռոմագնիսի մագնիսացման հիմնական կորը

Էլեկտրամագնիսական դաշտում լիցքավորված մասնիկի վրա գործող ուժեր: Լորենցի ուժ
Մենք արդեն գիտենք, որ ամպերի ուժը գործում է մագնիսական դաշտում տեղադրված հոսանք կրող հաղորդիչի վրա։ Բայց հոսանքը հաղորդիչում լիցքերի ուղղորդված շարժումն է: Սա հուշում է այն եզրակացության, որ ուժը դե

Լիցքավորված մասնիկի շարժումը միատեսակ հաստատուն էլեկտրական դաշտում
Այս դեպքում Լորենցի ուժն ունի միայն էլեկտրական բաղադրիչ: Մասնիկների շարժման հավասարումն այս դեպքում հետևյալն է. Դիտարկենք երկու իրավիճակ. ա)

Լիցքավորված մասնիկի շարժումը միատեսակ մշտական ​​մագնիսական դաշտում
Այս դեպքում Լորենցի ուժն ունի միայն մագնիսական բաղադրիչ։ Մասնիկների շարժման հավասարումը, որը գրված է դեկարտյան կոորդինատային համակարգում, այս դեպքում հետևյալն է.

Լորենցի ուժի գործնական կիրառությունները. Դահլիճի էֆեկտ
Լորենցի ուժի հայտնի դրսեւորումներից է Հոլի (Hall E., 1855-1938) հայտնաբերած էֆեկտը 1880 թ. _ _ _ _ _ _

Էլեկտրամագնիսական ինդուկցիայի երևույթը. Ֆարադայի օրենքը և Լենցի կանոնը. Ինդուկցիոն EMF. Մետաղներում ինդուկցիոն հոսանքի առաջացման էլեկտրոնային մեխանիզմ
Էլեկտրամագնիսական ինդուկցիայի ֆենոմենը հայտնաբերվել է 1831 թվականին։ Մայքլ Ֆարադեյը (Faraday M., 1791-1867), ով հաստատել է, որ ցանկացած փակ հաղորդիչ շղթայում, երբ քրտինքը փոխվում է.

Ինքնադրման ֆենոմեն. Հաղորդավարի ինդուկտիվություն
Երբ հաղորդիչի հոսանքը փոխվում է, փոխվում է նաև նրա սեփական մագնիսական դաշտը: Դրա հետ մեկտեղ փոխվում է նաև մագնիսական ինդուկցիայի հոսքը, որը թափանցում է հաղորդիչի եզրագծով ծածկված մակերեսը։

Անցումային գործընթացներ ինդուկտիվություն պարունակող էլեկտրական սխեմաներում: Փակման և կոտրման լրացուցիչ հոսանքներ
Ցանկացած շղթայում հոսանքի ուժի ցանկացած փոփոխության դեպքում դրանում առաջանում է ինքնաինդուկտիվ էմֆ, որն առաջացնում է լրացուցիչ հոսանքների տեսք այս շղթայում, որը կոչվում է լրացուցիչ հոսանքներ:

Մագնիսական դաշտի էներգիա. Էներգիայի խտություն
Փորձարկում, որի գծապատկերը ներկայացված է Նկար 14.7-ում, անջատիչը բացելուց հետո գալվանոմետրով որոշ ժամանակ նվազող հոսանք է անցնում։ Այս հոսանքի աշխատանքը հավասար է արտաքին ուժերի աշխատանքին, որոնց դերը կատարում է ԷԴ-ն

Էլեկտրաստատիկայի և մագնիսոստատիկայի հիմնական թեորեմների համեմատություն
Մինչ այժմ մենք ուսումնասիրել ենք ստատիկ էլեկտրական և մագնիսական դաշտերը, այսինքն՝ դաշտերը, որոնք առաջանում են անշարժ լիցքերով և ուղիղ հոսանքներով։

Vortex էլեկտրական դաշտ. Մաքսվելի առաջին հավասարումը
Անշարժ հաղորդիչում ինդուկցիոն հոսանքի հայտնվելը, երբ մագնիսական հոսքը փոխվում է, ցույց է տալիս արտաքին ուժերի հայտնվելը շղթայում, որոնք շարժման մեջ են դնում լիցքերը: Ինչպես արդեն մենք

Մաքսվելի վարկածը տեղաշարժման հոսանքի մասին: Էլեկտրական և մագնիսական դաշտերի փոխկապակցվածություն: Մաքսվելի երրորդ հավասարումը
Մաքսվելի հիմնական գաղափարը էլեկտրական և մագնիսական դաշտերի փոխկապակցվածության գաղափարն է։ Մաքսվելն առաջարկեց, որ ոչ միայն փոփոխական մագնիսական դաշտերն են աղբյուրները

Մաքսվելի հավասարումների դիֆերենցիալ ձևը
1. Կիրառելով Սթոքսի թեորեմը՝ մենք Մաքսվելի առաջին հավասարման ձախ կողմը վերածում ենք ձևի՝ . Այնուհետև հավասարումը ինքնին կարող է վերաշարադրվել որպես, որտեղից

Մաքսվելի հավասարումների փակ համակարգ. Նյութական հավասարումներ
Մաքսվելի հավասարումների համակարգը փակելու համար անհրաժեշտ է նաև նշել վեկտորների միջև կապը, այսինքն՝ նշել այն նյութական միջավայրի հատկությունները, որոնցում դիտարկվում է էլեկտրոնը։

Եզրակացություններ Մաքսվելի հավասարումներից. Էլեկտրամագնիսական ալիքներ. Լույսի արագություն
Դիտարկենք հիմնական հետևանքներից մի քանիսը, որոնք բխում են Աղյուսակ 2-ում տրված Մաքսվելի հավասարումներից: Նախ, մենք նշում ենք, որ այդ հավասարումները գծային են: Դրանից բխում է

Էլեկտրական տատանողական միացում. Թոմսոնի բանաձեւը
Էլեկտրամագնիսական տատանումներ կարող են առաջանալ L ինդուկտիվություն և C հզորություն պարունակող շղթայում (նկ. 16.1): Նման շղթան կոչվում է տատանողական շղթա: Հուզել դեպի

Ազատ խոնավացված տատանումներ: Տատանողական շղթայի որակի գործակիցը
Յուրաքանչյուր իրական տատանողական շղթա ունի դիմադրություն (նկ. 16.3): Նման շղթայում էլեկտրական տատանումների էներգիան աստիճանաբար ծախսվում է դիմադրության տաքացման վրա՝ վերածվելով Ջուլի ջերմության։

Հարկադիր էլեկտրական տատանումներ. Վեկտորային դիագրամի մեթոդ
Եթե ​​փոփոխական EMF-ի աղբյուրը ներառված է հզորություն, ինդուկտիվություն և դիմադրություն պարունակող էլեկտրական շղթայի շղթայում (նկ. 16.5), ապա դրա մեջ, իր իսկ խոնավ տատանումների հետ միասին,

Ռեզոնանսային երևույթները տատանողական շղթայում: Լարման ռեզոնանս և ընթացիկ ռեզոնանս
Ինչպես հետևում է վերը նշված բանաձևերից, EMF փոփոխականի ω հաճախականության դեպքում տատանողական միացումում հոսանքի ամպլիտուդային արժեքը վերցնում է.

Ալիքի հավասարում. Ալիքների տեսակներն ու բնութագրերը
Տիեզերքում թրթռումների տարածման գործընթացը կոչվում է ալիքային պրոցես կամ պարզապես ալիք։ Տարբեր բնույթի ալիքներ (ձայնային, առաձգական,

Էլեկտրամագնիսական ալիքներ
Մաքսվելի հավասարումներից հետևում է, որ եթե լիցքերի օգնությամբ գրգռվում է փոփոխական էլեկտրական կամ մագնիսական դաշտ, ապա շրջակա տարածության մեջ կառաջանա փոխադարձ փոխակերպումների հաջորդականություն։

Էլեկտրամագնիսական ալիքի էներգիան և իմպուլսը: Poynting վեկտոր
Էլեկտրամագնիսական ալիքի տարածումը ուղեկցվում է էլեկտրամագնիսական դաշտի էներգիայի և իմպուլսի փոխանցումով։ Սա ստուգելու համար եկեք սանդղակով բազմապատկենք առաջին Մաքսվելի հավասարումը դիֆերենցիալի մեջ

Առաձգական ալիքները պինդ մարմիններում: Անալոգիա էլեկտրամագնիսական ալիքների հետ
Պինդ մարմիններում առաձգական ալիքների տարածման օրենքները բխում են միատարր առաձգական դեֆորմացված միջավայրի շարժման ընդհանուր հավասարումներից.

Կանգնած ալիքներ
Երբ միևնույն ամպլիտուդով երկու հակատարածվող ալիքները միմյանց վրա են դնում, առաջանում են կանգուն ալիքներ: Կանգնած ալիքների տեսքը տեղի է ունենում, օրինակ, երբ ալիքները արտացոլվում են խոչընդոտից: Պ

Դոպլերի էֆեկտ
Երբ ձայնային ալիքների աղբյուրը և/կամ ստացողը շարժվում են այն միջավայրի համեմատ, որտեղ ձայնը տարածվում է, ստացողի կողմից ընկալվող ν հաճախականությունը կարող է մոտ լինել.

Մոլեկուլային ֆիզիկա և թերմոդինամիկա
Ներածություն. Մոլեկուլային ֆիզիկայի առարկան և առաջադրանքները. Մոլեկուլային ֆիզիկան ուսումնասիրում է մակրոսկոպիկ օբյեկտների վիճակը և վարքը արտաքին ազդեցության տակ (n

Նյութի քանակությունը
Վիճակագրական ֆիզիկայի շրջանակներում դիտարկվելու համար մակրոսկոպիկ համակարգը պետք է պարունակի Ավոգադրոյի թվի հետ համեմատելի մի շարք մասնիկներ։ Ավոգադրոն զանգում է համարին

Գազի կինետիկ պարամետրեր
Միջին ազատ ուղին գազի մոլեկուլի անցած միջին հեռավորությունն է երկու հաջորդական բախումների միջև, որը որոշվում է բանաձևով. (4.1.7) Այս ձևով

Գազի իդեալական ճնշում
Տարայի պատի վրա գազի ճնշումը դրա հետ գազի մոլեկուլների բախման արդյունք է։ Յուրաքանչյուր մոլեկուլ բախվելիս որոշակի իմպուլս է փոխանցում պատին, հետևաբար պատի վրա գործում է n-ով:

Դիսկրետ պատահական փոփոխական: Հավանականության հայեցակարգ
Դիտարկենք հավանականության հայեցակարգը՝ օգտագործելով պարզ օրինակ: Թող տուփի մեջ խառնված լինեն սպիտակ և սև գնդիկներ, որոնք բացի գույնից ոչնչով չեն տարբերվում միմյանցից։ Պարզության համար մենք կանենք

Մոլեկուլների բաշխումն ըստ արագության
Փորձը ցույց է տալիս, որ գազի մոլեկուլների արագությունները, որոնք գտնվում են հավասարակշռության վիճակում, կարող են ունենալ շատ տարբեր արժեքներ՝ և՛ շատ մեծ, և՛ զրոյին մոտ: Մոլեկուլների արագությունը կարող է

Մոլեկուլային կինետիկ տեսության հիմնական հավասարումը
Մոլեկուլների թարգմանական շարժման միջին կինետիկ էներգիան հավասար է. (4.2.15) Այսպիսով, բացարձակ ջերմաստիճանը համաչափ է միջին կինետիկ էներգիային

Մոլեկուլի ազատության աստիճանների թիվը
Բանաձևը (31) որոշում է միայն մոլեկուլի թարգմանական շարժման էներգիան: Միատոմ գազի մոլեկուլներն ունեն այս միջին կինետիկ էներգիան։ Բազմաատոմային մոլեկուլների համար անհրաժեշտ է հաշվի առնել ներդրումը

Իդեալական գազի ներքին էներգիան
Իդեալական գազի ներքին էներգիան հավասար է մոլեկուլների շարժման ընդհանուր կինետիկ էներգիային. Իդեալական գազի մեկ մոլի ներքին էներգիան հավասար է՝ (4.2.20) Ներքին

Բարոմետրիկ բանաձև. Բոլցմանի բաշխում
Մթնոլորտային ճնշումը h բարձրության վրա որոշվում է ծածկված գազային շերտերի կշռով: Եթե ​​օդի ջերմաստիճանը T և գրավիտացիայի արագացումը g չեն փոխվում բարձրության հետ, ապա օդի ճնշումը P բարձրության վրա.

Թերմոդինամիկայի առաջին օրենքը. Թերմոդինամիկական համակարգ. Արտաքին և ներքին պարամետրեր. Թերմոդինամիկ գործընթաց
«Թերմոդինամիկա» բառը գալիս է հունարեն թերմոս՝ ջերմություն, դինամիկա՝ ուժ բառերից։ Թերմոդինամիկան առաջացել է որպես ջերմային պրոցեսների ընթացքում առաջացող շարժիչ ուժերի գիտություն՝ օրենքը

Հավասարակշռության վիճակ. Հավասարակշռության գործընթացներ
Եթե ​​համակարգի բոլոր պարամետրերն ունեն որոշակի արժեքներ, որոնք մշտական ​​արտաքին պայմաններում մնում են անորոշ երկար ժամանակ, ապա համակարգի նման վիճակը կոչվում է հավասարակշռություն, կամ.

Մենդելեև - Կլապեյրոնի հավասարում
Ջերմոդինամիկական հավասարակշռության վիճակում մակրոսկոպիկ համակարգի բոլոր պարամետրերը մնում են անփոփոխ այնքան ժամանակ, որքան ցանկալի է մշտական ​​արտաքին պայմաններում: Փորձը ցույց է տալիս, որ ցանկացած

Ջերմոդինամիկական համակարգի ներքին էներգիան
Բացի P, V և T թերմոդինամիկական պարամետրերից, թերմոդինամիկական համակարգը բնութագրվում է որոշակի վիճակի U ֆունկցիայով, որը կոչվում է ներքին էներգիա։ Եթե ​​նշանակումը

Ջերմային հզորության հայեցակարգը
Համաձայն թերմոդինամիկայի առաջին օրենքի՝ համակարգին հաղորդվող dQ ջերմության քանակությունը փոխում է նրա ներքին էներգիան dU և dA աշխատանքը, որը համակարգը կատարում է արտաքին վրա։

Դասախոսության տեքստ
Կազմող՝ Գումարովա Սոնյա Ֆարիտովնա Գիրքը տպագրվել է հեղինակային հրատարակությամբ Ենթ. տպել 00.00.00. ֆորմատ 60x84 1/16. Բում. Օ

Պինդներն այն նյութերն են, որոնք ընդունակ են մարմիններ կազմել և ունեն ծավալ։ Նրանք իրենց ձևով տարբերվում են հեղուկներից և գազերից։ Պինդ մարմինները պահպանում են իրենց մարմնի ձևը, քանի որ դրանց մասնիկները չեն կարողանում ազատ տեղաշարժվել: Նրանք տարբերվում են իրենց խտությամբ, պլաստիկությամբ, էլեկտրական հաղորդունակությամբ և գույնով։ Նրանք ունեն նաև այլ հատկություններ. Օրինակ՝ այդ նյութերի մեծ մասը հալվում է տաքացման ժամանակ՝ ձեռք բերելով ագրեգացման հեղուկ վիճակ։ Դրանցից մի քանիսը տաքանալիս անմիջապես վերածվում են գազի (սուբլիմացիայի)։ Բայց կան նաև այնպիսիք, որոնք քայքայվում են այլ նյութերի։

Պինդ մարմինների տեսակները

Բոլոր պինդ մարմինները բաժանվում են երկու խմբի.

1. Ամորֆ, որում առանձին մասնիկներ դասավորված են պատահականորեն։ Այսինքն՝ չունեն հստակ (սահմանված) կառուցվածք։ Այս պինդ մարմինները կարող են հալվել որոշակի ջերմաստիճանի միջակայքում: Դրանցից ամենատարածվածը ներառում է ապակի և խեժ:
2. Բյուրեղային, որոնք իրենց հերթին բաժանվում են 4 տեսակի՝ ատոմային, մոլեկուլային, իոնային, մետաղական։ Դրանցում մասնիկները տեղակայված են միայն որոշակի օրինաչափության համաձայն, մասնավորապես բյուրեղային ցանցի հանգույցներում: Նրա երկրաչափությունը տարբեր նյութերում կարող է շատ տարբեր լինել:

Պինդ բյուրեղային նյութերն իրենց քանակով գերակշռում են ամորֆ նյութերին։

Բյուրեղային պինդ մարմինների տեսակները

Պինդ վիճակում գրեթե բոլոր նյութերն ունեն բյուրեղային կառուցվածք։ Նրանք տարբերվում են իրենց հանգույցներում տարբեր մասնիկներ և քիմիական տարրեր պարունակող ցանցերով: Նրանց համապատասխան է, որ ստացել են իրենց անունները։ Յուրաքանչյուր տեսակ ունի բնորոշ հատկություններ.

• Ատոմային բյուրեղային ցանցում պինդ մարմնի մասնիկները կապված են կովալենտային կապերով: Այն առանձնանում է իր ամրությամբ։ Դրա շնորհիվ նման նյութերը բարձր եռման ջերմաստիճան ունեն։ Այս տեսակը ներառում է քվարց և ադամանդ:
• Մոլեկուլային բյուրեղյա ցանցում մասնիկների միջև կապերը բնութագրվում են իրենց թուլությամբ: Այս տեսակի նյութերը բնութագրվում են եռման և հալման հեշտությամբ: Դրանք բնութագրվում են անկայունությամբ, ինչի շնորհիվ ունեն որոշակի հոտ։ Նման պինդ նյութերը ներառում են սառույցը և շաքարը: Այս տեսակի պինդ մարմիններում մոլեկուլների շարժումներն առանձնանում են իրենց ակտիվությամբ։
• Համապատասխան մասնիկները՝ դրական և բացասական լիցքավորված, հերթափոխվում են հանգույցներում։ Դրանք իրար են պահվում էլեկտրաստատիկ ձգողականությամբ: Այս տեսակի վանդակավոր գոյություն ունի ալկալիներում, այս տեսակի շատ նյութեր հեշտությամբ լուծվում են ջրի մեջ: Իոնների միջև բավականին ամուր կապի շնորհիվ դրանք հրակայուն են։ Գրեթե բոլորն առանց հոտի են, քանի որ դրանք բնութագրվում են անկայունությամբ։ Իոնային ցանց ունեցող նյութերը չեն կարողանում էլեկտրական հոսանք անցկացնել, քանի որ դրանք չեն պարունակում ազատ էլեկտրոններ։ Իոնային պինդի բնորոշ օրինակ է կերակրի աղը։ Այս բյուրեղյա վանդակը տալիս է նրան փխրունություն: Դա պայմանավորված է նրանով, որ դրա ցանկացած տեղաշարժ կարող է հանգեցնել իոնային վանող ուժերի առաջացման։
• Մետաղական բյուրեղյա ցանցում հանգույցներում առկա են միայն դրական լիցքավորված քիմիական իոններ: Նրանց միջև կան ազատ էլեկտրոններ, որոնց միջով հիանալի անցնում է ջերմային և էլեկտրական էներգիան։ Այդ իսկ պատճառով ցանկացած մետաղ առանձնանում է այնպիսի հատկանիշով, ինչպիսին է հաղորդունակությունը։

Ընդհանուր հասկացություններ պինդ մարմինների մասին

Պինդներն ու նյութերը գործնականում նույն բանն են։ Այս տերմինները վերաբերում են ագրեգացման 4 վիճակներից մեկին: Պինդ մարմիններն ունեն կայուն ձև և ատոմների ջերմային շարժման օրինաչափություն։ Ընդ որում, վերջիններս փոքր տատանումներ են կատարում հավասարակշռության դիրքերի մոտ։ Գիտության այն ճյուղը, որն ուսումնասիրում է կազմը և ներքին կառուցվածքը, կոչվում է պինդ վիճակի ֆիզիկա։ Նման նյութերի հետ կապված գիտելիքի այլ կարևոր ոլորտներ կան: Արտաքին ազդեցության և շարժման տակ ձևի փոփոխությունը կոչվում է դեֆորմացվող մարմնի մեխանիկա:

Պինդ մարմինների տարբեր հատկությունների պատճառով դրանք կիրառություն են գտել մարդու կողմից ստեղծված տարբեր տեխնիկական սարքերում։ Ամենից հաճախ դրանց օգտագործումը հիմնված էր այնպիսի հատկությունների վրա, ինչպիսիք են կարծրությունը, ծավալը, զանգվածը, առաձգականությունը, պլաստիկությունը և փխրունությունը: Ժամանակակից գիտությունը հնարավորություն է տալիս օգտագործել պինդ մարմինների այլ որակներ, որոնք հնարավոր է հայտնաբերել միայն լաբորատոր պայմաններում։

Ինչ են բյուրեղները

Բյուրեղները պինդ մարմիններ են, որոնց մասնիկները դասավորված են որոշակի հերթականությամբ: Յուրաքանչյուրն ունի իր կառուցվածքը: Նրա ատոմները կազմում են եռաչափ պարբերական դասավորություն, որը կոչվում է բյուրեղային ցանց։ Պինդ մարմիններն ունեն տարբեր կառուցվածքային համաչափություններ։ Պինդ մարմնի բյուրեղային վիճակը համարվում է կայուն, քանի որ այն ունի նվազագույն քանակությամբ պոտենցիալ էներգիա:

Պինդ մարմինների ճնշող մեծամասնությունը բաղկացած է մեծ թվով պատահականորեն կողմնորոշված ​​առանձին հատիկներից (բյուրեղներ): Նման նյութերը կոչվում են բազմաբյուրեղ: Դրանք ներառում են տեխնիկական համաձուլվածքներ և մետաղներ, ինչպես նաև բազմաթիվ ապարներ: Միայնակ բնական կամ սինթետիկ բյուրեղները կոչվում են միաբյուրեղ:

Ամենից հաճախ նման պինդ մարմինները ձևավորվում են հեղուկ փուլի վիճակից, որը ներկայացված է հալվածքով կամ լուծույթով: Երբեմն դրանք ստացվում են գազային վիճակից։ Այս գործընթացը կոչվում է բյուրեղացում: Գիտական ​​և տեխնոլոգիական առաջընթացի շնորհիվ տարբեր նյութերի աճեցման (սինթեզման) կարգը հասել է արդյունաբերական մասշտաբի։ Բյուրեղների մեծամասնությունը բնական ձև ունի, ինչպես դրանց չափերը շատ տարբեր են: Այսպիսով, բնական քվարցը (ժայռաբյուրեղ) կարող է կշռել մինչև հարյուր կիլոգրամ, իսկ ադամանդները՝ մինչև մի քանի գրամ:

Ամորֆ պինդ մարմիններում ատոմները անընդհատ թրթռում են պատահականորեն տեղակայված կետերի շուրջ: Նրանք պահպանում են որոշակի կարճաժամկետ կարգ, բայց չունեն հեռահար կարգ: Դա պայմանավորված է նրանով, որ նրանց մոլեկուլները գտնվում են այնպիսի հեռավորության վրա, որը կարելի է համեմատել դրանց չափերի հետ։ Նման պինդի ամենատարածված օրինակը մեր կյանքում ապակե վիճակն է։ հաճախ համարվում է անսահման բարձր մածուցիկությամբ հեղուկ: Դրանց բյուրեղացման ժամանակը երբեմն այնքան երկար է լինում, որ ընդհանրապես չի երևում։

Հենց այս նյութերի վերոհիշյալ հատկություններն են դրանք դարձնում յուրահատուկ։ Ամորֆ պինդ մարմինները համարվում են անկայուն, քանի որ դրանք ժամանակի ընթացքում կարող են դառնալ բյուրեղային:

Մոլեկուլները և ատոմները, որոնք կազմում են պինդ մարմինը, փաթեթավորված են բարձր խտությամբ: Նրանք գործնականում պահպանում են իրենց հարաբերական դիրքը այլ մասնիկների նկատմամբ և միասին են պահվում միջմոլեկուլային փոխազդեցության շնորհիվ։ Տարբեր ուղղություններով պինդ մարմնի մոլեկուլների միջև հեռավորությունը կոչվում է բյուրեղային ցանցի պարամետր: Նյութի կառուցվածքը և դրա համաչափությունը որոշում են բազմաթիվ հատկություններ, ինչպիսիք են էլեկտրոնային գոտին, կտրվածքը և օպտիկան: Երբ պինդ նյութը ենթարկվում է բավականաչափ մեծ ուժի, այդ հատկությունները կարող են այս կամ այն ​​չափով խաթարվել։ Այս դեպքում պինդ մարմինը ենթակա է մնացորդային դեֆորմացիայի։

Պինդ մարմինների ատոմները ենթարկվում են թրթռումային շարժումների, որոնք որոշում են նրանց ջերմային էներգիայի տիրապետումը։ Քանի որ դրանք աննշան են, դրանք կարելի է դիտարկել միայն լաբորատոր պայմաններում: պինդ նյութը մեծապես ազդում է նրա հատկությունների վրա:

Պինդ մարմինների ուսումնասիրություն

Այս նյութերի առանձնահատկությունները, հատկությունները, որակները և մասնիկների շարժումը ուսումնասիրվում են պինդ վիճակի ֆիզիկայի տարբեր ենթաոլորտներում։

Հետազոտության համար օգտագործվում են հետևյալ մեթոդները՝ ռադիոսպեկտրոսկոպիա, ռենտգենյան ճառագայթների օգտագործմամբ կառուցվածքային վերլուծություն և այլ մեթոդներ։ Այսպես են ուսումնասիրվում պինդ մարմինների մեխանիկական, ֆիզիկական և ջերմային հատկությունները։ Կոշտությունը, ծանրաբեռնվածության դիմադրությունը, առաձգական ուժը, փուլային փոխակերպումները ուսումնասիրվում են նյութագիտության կողմից։ Այն շատ ընդհանրություններ ունի պինդ վիճակի ֆիզիկայի հետ: Ժամանակակից այլ կարևոր գիտություն կա. Առկա նյութերի ուսումնասիրությունը և նորերի սինթեզը կատարվում են պինդ վիճակի քիմ.

Պինդ մարմինների առանձնահատկությունները

Պինդ նյութի ատոմների արտաքին էլեկտրոնների շարժման բնույթը որոշում է նրա շատ հատկություններ, օրինակ՝ էլեկտրական: Նման մարմինների 5 դաս կա. Դրանք ստեղծվում են՝ կախված ատոմների միջև կապի տեսակից.

• Իոնային, որի հիմնական բնութագիրը էլեկտրաստատիկ ձգողության ուժն է։ Դրա առանձնահատկությունները՝ ինֆրակարմիր հատվածում լույսի արտացոլումն ու կլանումը։ Ցածր ջերմաստիճաններում իոնային կապերն ունեն ցածր էլեկտրական հաղորդունակություն։ Նման նյութի օրինակ է աղաթթվի նատրիումի աղը (NaCl):
• Կովալենտ, իրականացվում է էլեկտրոնային զույգի կողմից, որը պատկանում է երկու ատոմներին: Նման կապը բաժանվում է` մեկ (պարզ), կրկնակի և եռակի: Այս անունները ցույց են տալիս էլեկտրոնների զույգերի առկայությունը (1, 2, 3): Կրկնակի և եռակի կապերը կոչվում են բազմապատիկ: Այս խմբի մեկ այլ բաժանում կա. Այսպիսով, կախված էլեկտրոնային խտության բաշխվածությունից, առանձնանում են բևեռային և ոչ բևեռային կապերը։ Առաջինը գոյանում է տարբեր ատոմներից, իսկ երկրորդը՝ նույնականներից։ Նյութի այս պինդ վիճակը, որի օրինակներն են ադամանդը (C) և սիլիցիումը (Si), առանձնանում է իր խտությամբ։ Ամենադժվար բյուրեղները պատկանում են հենց կովալենտային կապին:
• Մետաղական, որը ձևավորվում է ատոմների վալենտային էլեկտրոնների միացմամբ։ Արդյունքում առաջանում է ընդհանուր էլեկտրոնային ամպ, որը տեղաշարժվում է էլեկտրական լարման ազդեցության տակ։ Մետաղական կապ է ձևավորվում, երբ կապվող ատոմները մեծ են: Նրանք են, ովքեր կարող են էլեկտրոններ նվիրել։ Շատ մետաղների և բարդ միացությունների մեջ այս կապը կազմում է նյութի պինդ վիճակ։ Օրինակներ՝ նատրիում, բարիում, ալյումին, պղինձ, ոսկի: Կարելի է նշել հետևյալ ոչ մետաղական միացությունները՝ AlCr 2, Ca 2 Cu, Cu 5 Zn 8։ Մետաղական կապեր ունեցող նյութերը (մետաղները) ունեն տարբեր ֆիզիկական հատկություններ: Դրանք կարող են լինել հեղուկ (Hg), փափուկ (Na, K), շատ կոշտ (W, Nb):
• Մոլեկուլային, որը առաջանում է բյուրեղներում, որոնք ձևավորվում են նյութի առանձին մոլեկուլներից։ Այն բնութագրվում է զրոյական էլեկտրոնային խտությամբ մոլեկուլների միջև բացերով: Այդպիսի բյուրեղներում ատոմները միմյանց կապող ուժերը նշանակալի են։ Այս դեպքում մոլեկուլները միմյանց ձգում են միայն թույլ միջմոլեկուլային ձգողականությամբ։ Այդ իսկ պատճառով նրանց միջեւ կապերը տաքացնելիս հեշտությամբ քայքայվում են։ Ատոմների միջև կապերը շատ ավելի դժվար է խզվել: Մոլեկուլային կապերը բաժանվում են կողմնորոշիչ, դիսպերսիվ և ինդուկտիվ։ Նման նյութի օրինակ է պինդ մեթանը։
• Ջրածին, որը առաջանում է մոլեկուլի կամ դրա մի մասի դրական բևեռացված ատոմների և մեկ այլ մոլեկուլի կամ մասի բացասական բևեռացված ամենափոքր մասնիկի միջև։ Նման կապերը ներառում են սառույցը:

Պինդ մարմինների հատկությունները

Ի՞նչ գիտենք մենք այսօր: Գիտնականները երկար ժամանակ ուսումնասիրել են նյութի պինդ վիճակի հատկությունները։ Երբ այն ենթարկվում է ջերմաստիճանի, այն նույնպես փոխվում է: Նման մարմնի անցումը հեղուկի կոչվում է հալում: Պինդ մարմնի վերածումը գազային վիճակի կոչվում է սուբլիմացիա։ Ջերմաստիճանի նվազմամբ պինդ նյութը բյուրեղանում է։ Որոշ նյութեր ցրտի ազդեցության տակ անցնում են ամորֆ փուլ։ Գիտնականներն այս գործընթացն անվանում են ապակե անցում:

Երբ փոխվում է պինդ մարմինների ներքին կառուցվածքը. Այն ձեռք է բերում ամենամեծ կարգը, երբ ջերմաստիճանը նվազում է: Մթնոլորտային ճնշման և T > 0 K ջերմաստիճանի դեպքում բնության մեջ առկա ցանկացած նյութ կարծրանում է: Այս կանոնից բացառություն է միայն հելիումը, որի բյուրեղացման համար անհրաժեշտ է 24 ատմ ճնշում:

Նյութի պինդ վիճակը նրան տալիս է տարբեր ֆիզիկական հատկություններ։ Դրանք բնութագրում են որոշակի դաշտերի և ուժերի ազդեցության տակ գտնվող մարմինների հատուկ վարքագիծը: Այս հատկությունները բաժանված են խմբերի. Գոյություն ունի ազդեցության 3 եղանակ՝ համապատասխան 3 տեսակի էներգիայի (մեխանիկական, ջերմային, էլեկտրամագնիսական)։ Ըստ այդմ, առանձնանում են պինդ մարմինների ֆիզիկական հատկությունների 3 խումբ.

• Մարմնի սթրեսի և դեֆորմացիայի հետ կապված մեխանիկական հատկություններ: Ըստ այդ չափանիշների՝ պինդ մարմինները բաժանվում են առաձգական, ռեոլոգիական, ամրության և տեխնոլոգիական։ Հանգստի ժամանակ նման մարմինը պահպանում է իր ձևը, բայց այն կարող է փոխվել արտաքին ուժի ազդեցության տակ։ Այս դեպքում դրա դեֆորմացիան կարող է լինել պլաստիկ (սկզբնական ձևը չի վերադառնում), առաձգական (վերադառնում է իր սկզբնական ձևին) կամ կործանարար (քայքայումը/կոտրումը տեղի է ունենում որոշակի շեմին հասնելու դեպքում): Կիրառվող ուժի արձագանքը նկարագրվում է առաձգական մոդուլներով: Պինդ մարմինը դիմադրում է ոչ միայն սեղմմանը և ձգմանը, այլև ճեղքմանը, ոլորմանը և ճկմանը: Ամուր մարմնի ուժը կործանմանը դիմակայելու կարողությունն է:
• Ջերմային, դրսեւորվում է ջերմային դաշտերի ազդեցության ժամանակ։ Ամենակարևոր հատկություններից մեկը հալման կետն է, երբ մարմինը վերածվում է հեղուկ վիճակի։ Դիտվում է բյուրեղային պինդ մարմիններում։ Ամորֆ մարմիններն ունեն միաձուլման թաքնված ջերմություն, քանի որ դրանց անցումը հեղուկ վիճակի տեղի է ունենում աստիճանաբար ջերմաստիճանի բարձրացման հետ: Որոշակի ջերմության հասնելով՝ ամորֆ մարմինը կորցնում է իր առաձգականությունը և ձեռք է բերում պլաստիկություն։ Այս վիճակը նշանակում է, որ այն հասել է ապակե անցման ջերմաստիճանին: Տաքացնելիս պինդ մարմինը դեֆորմացվում է։ Ավելին, այն ամենից հաճախ ընդլայնվում է։ Քանակական առումով այս վիճակը բնութագրվում է որոշակի գործակցով։ Մարմնի ջերմաստիճանը ազդում է մեխանիկական բնութագրերի վրա, ինչպիսիք են հեղուկությունը, ճկունությունը, կարծրությունը և ամրությունը:
• Էլեկտրամագնիսական, կապված պինդ նյութի վրա միկրոմասնիկների հոսքերի և բարձր կոշտության էլեկտրամագնիսական ալիքների վրա: Դրանք ներառում են նաև ճառագայթման հատկություններ:

Գոտու կառուցվածքը

Պինդները դասակարգվում են նաև ըստ իրենց, այսպես կոչված, գոտու կառուցվածքի։ Այսպիսով, դրանց թվում կան.

• Դիրիժորները բնութագրվում են նրանով, որ դրանց հաղորդականության և վալենտային գոտիները համընկնում են: Այս դեպքում էլեկտրոնները կարող են շարժվել նրանց միջեւ՝ ստանալով նվազագույն էներգիա։ Բոլոր մետաղները համարվում են հաղորդիչներ: Երբ նման մարմնի վրա կիրառվում է պոտենցիալ տարբերություն, առաջանում է էլեկտրական հոսանք (էլեկտրոնների ազատ տեղաշարժի շնորհիվ ամենացածր և ամենաբարձր պոտենցիալ ունեցող կետերի միջև)։
• Դիէլեկտրիկներ, որոնց գոտիները չեն համընկնում: Նրանց միջեւ ընդմիջումը գերազանցում է 4 էՎ-ն։ Էլեկտրոնները վալենտական ​​գոտուց դեպի հաղորդման գոտի անցկացնելու համար անհրաժեշտ է մեծ քանակությամբ էներգիա։ Այս հատկությունների շնորհիվ դիէլեկտրիկները գործնականում հոսանք չեն անցկացնում:
• Կիսահաղորդիչներ, որոնք բնութագրվում են հաղորդունակության և վալենտային գոտիների բացակայությամբ: Նրանց միջև ընդմիջումը 4 էՎ-ից պակաս է: Էլեկտրոնները վալենտային գոտուց փոխանցման գոտի փոխանցելու համար ավելի քիչ էներգիա է պահանջվում, քան դիէլեկտրիկների համար: Մաքուր (չմշակված և ներքին) կիսահաղորդիչները լավ չեն անցնում հոսանքը:

Պինդ մարմիններում մոլեկուլների շարժումները որոշում են դրանց էլեկտրամագնիսական հատկությունները:

Այլ հատկություններ

Պինդները դասակարգվում են նաև ըստ իրենց մագնիսական հատկությունների։ Կան երեք խումբ.

• Դիամագնիսներ, որոնց հատկությունները քիչ են կախված ջերմաստիճանից կամ ագրեգացման վիճակից։
• Պարամագնիսներ, որոնք հաղորդման էլեկտրոնների կողմնորոշման և ատոմների մագնիսական մոմենտի հետևանք են։ Ըստ Կյուրիի օրենքի՝ նրանց զգայունությունը նվազում է ջերմաստիճանի համեմատ։ Այսպիսով, 300 K-ում այն ​​10 -5 է:
• Կարգավորված մագնիսական կառուցվածքով մարմիններ, որոնք ունեն հեռահար ատոմային կարգ: Մագնիսական մոմենտներով մասնիկները պարբերաբար տեղակայվում են իրենց ցանցի հանգույցներում։ Նման պինդ նյութերն ու նյութերը հաճախ օգտագործվում են մարդու գործունեության տարբեր ոլորտներում։

Բնության մեջ ամենադժվար նյութերը

Ինչ են նրանք? Պինդ մարմինների խտությունը մեծապես որոշում է դրանց կարծրությունը։ Վերջին տարիներին գիտնականները հայտնաբերել են մի քանի նյութեր, որոնք համարվում են «ամենաուժեղ մարմինը»։ Ամենադժվար նյութը ֆուլերիտն է (ֆուլերենի մոլեկուլներով բյուրեղ), որը մոտավորապես 1,5 անգամ ավելի կարծր է, քան ադամանդը։ Ցավոք, այն ներկայումս հասանելի է միայն չափազանց փոքր քանակությամբ:

Այսօր ամենադժվար նյութը, որը կարող է օգտագործվել ապագայում արդյունաբերության մեջ, լոնսդեյլիտն է (վեցանկյուն ադամանդ): Այն 58%-ով ավելի կոշտ է, քան ադամանդը։ Lonsdaleite-ը ածխածնի ալոտրոպիկ մոդիֆիկացիան է: Նրա բյուրեղյա վանդակը շատ նման է ադամանդի ցանցին: Լոնսդեյլիտի բջիջը պարունակում է 4 ատոմ, իսկ ադամանդը՝ 8: Այսօրվա լայնորեն օգտագործվող բյուրեղներից ադամանդը մնում է ամենակարծրը:

Մոլեկուլների միջև հեռավորությունները համեմատելի են մոլեկուլների չափերի հետ (նորմալ պայմաններում)

1. հեղուկներ, ամորֆ և բյուրեղային մարմիններ

   գազեր և հեղուկներ

   գազեր, հեղուկներ և բյուրեղային պինդ նյութեր

Նորմալ պայմաններում գազերում մոլեկուլների միջին հեռավորությունը կազմում է

1. մոտավորապես հավասար է մոլեկուլի տրամագծին

   փոքր է մոլեկուլի տրամագծից

   մոտավորապես 10 անգամ մեծ է մոլեկուլի տրամագծից

   կախված է գազի ջերմաստիճանից

Մասնիկների դասավորվածության նվազագույն կարգը բնորոշ է

1. հեղուկներ

   բյուրեղային մարմիններ

   ամորֆ մարմիններ

Նյութի հարևան մասնիկների միջև հեռավորությունը միջինում շատ անգամ ավելի մեծ է, քան բուն մասնիկների չափը: Այս հայտարարությունը համապատասխանում է մոդելին

1. միայն գազի կառուցվածքի մոդելներ

   միայն ամորֆ մարմինների կառուցվածքի մոդելներ

   գազերի և հեղուկների կառուցվածքի մոդելներ

   գազերի, հեղուկների և պինդ մարմինների կառուցվածքի մոդելներ

Ջրի հեղուկից բյուրեղային վիճակի անցնելու ժամանակ

1. մոլեկուլների միջև հեռավորությունը մեծանում է

   մոլեկուլները սկսում են գրավել միմյանց

   մոլեկուլների դասավորության կարգը մեծանում է

   մոլեկուլների միջև հեռավորությունը նվազում է

Մշտական ​​ճնշման դեպքում գազի մոլեկուլների կոնցենտրացիան ավելացել է 5 անգամ, սակայն դրա զանգվածը չի փոխվել։ Գազի մոլեկուլների թարգմանական շարժման միջին կինետիկ էներգիան

1. չի փոխվել

   ավելացել է 5 անգամ

   նվազել է 5 անգամ

   ավելացել է հինգի արմատով

Աղյուսակում ներկայացված են որոշ նյութերի հալման և եռման կետերը.

նյութ	Եռման ջերմաստիճանը	նյութ	Հալման ջերմաստիճանը
		նաֆթալին

Ընտրեք ճիշտ հայտարարությունը:

Սնդիկի հալման կետը ավելի բարձր է, քան եթերի եռման կետը

Ալկոհոլի եռման կետը փոքր է սնդիկի հալման կետից

Ալկոհոլի եռման ջերմաստիճանը ավելի բարձր է, քան նաֆթալինի հալման կետը

Եթերի եռման կետը ցածր է նաֆթալինի հալման կետից

Պինդ նյութի ջերմաստիճանը նվազել է 17 ºС-ով։ Բացարձակ ջերմաստիճանի սանդղակի վրա այս փոփոխությունը եղել է

1) 290 K 2) 256 K 3) 17 K 4) 0 K

9. Հաստատուն ծավալով անոթը պարունակում է իդեալական գազ՝ 2 մոլ քանակով: Ինչպե՞ս պետք է փոխվի գազով անոթի բացարձակ ջերմաստիճանը, երբ անոթից 1 մոլ գազ է բաց թողնվում, որպեսզի անոթի պատերի վրա գազի ճնշումը մեծանա 2 անգամ։

1) մեծացնել 2 անգամ 3) ավելացնել 4 անգամ

2) կրճատել 2 անգամ 4) կրճատել 4 անգամ

10. T ջերմաստիճանում և p ճնշման դեպքում իդեալական գազի մեկ մոլը զբաղեցնում է V ծավալը։ Որքա՞ն է նույն գազի ծավալը՝ վերցված 2 մոլի չափով՝ 2p ճնշման և 2Տ ջերմաստիճանի դեպքում։

1) 4V 2) 2V 3) V 4) 8V

11. Անոթում 3 մոլ քանակով վերցված ջրածնի ջերմաստիճանը հավասար է T. Որքա՞ն է թթվածնի ջերմաստիճանը 3 մոլի չափով նույն ծավալով և նույն ճնշման անոթում:

1) T 2) 8T 3) 24 T 4) T/8

12. Մխոցով փակված տարայի մեջ կա իդեալական գազ։ Գազի ճնշման կախվածության գրաֆիկը ջերմաստիճանից իր վիճակի փոփոխությամբ ներկայացված է նկարում: Գազի ո՞ր վիճակն է համապատասխանում ամենափոքր ծավալին.

1) A 2) B 3) C 4) D

13. Հաստատուն ծավալով անոթը պարունակում է իդեալական գազ, որի զանգվածը տարբեր է։ Դիագրամը ցույց է տալիս գազի վիճակի փոփոխման գործընթացը: Դիագրամի ո՞ր կետում է գազի զանգվածն ամենամեծը:

1) A 2) B 3) C 4) D

14. Նույն ջերմաստիճանում փակ տարայի մեջ հագեցած գոլորշին տարբերվում է նույն անոթի չհագեցած գոլորշուց.

1) ճնշում

2) մոլեկուլների շարժման արագությունը

3) մոլեկուլների քաոսային շարժման միջին էներգիան

4) օտար գազերի բացակայություն

15. Դիագրամի ո՞ր կետն է համապատասխանում գազի առավելագույն ճնշմանը:

ստույգ պատասխան հնարավոր չէ տալ

17. 2500 խորանարդ մետր ծավալով օդապարիկը 400 կգ պատյան զանգվածով ունի անցք, որով օդապարիկի օդը տաքացվում է այրիչով։ Որքա՞ն նվազագույն ջերմաստիճանի պետք է տաքացվի օդապարիկը, որպեսզի օդապարիկը օդ բարձրանա 200 կգ կշռող բեռի (զամբյուղ և օդագնաց) հետ միասին: Շրջակա օդի ջերմաստիճանը 7ºС է, խտությունը՝ 1,2 կգ/խմ։ Գնդակի կեղևը համարվում է անքակտելի։

MCT և թերմոդինամիկա

MCT և թերմոդինամիկա

Այս բաժնի համար յուրաքանչյուր տարբերակ ներառում էր հինգ առաջադրանք՝ ընտրությամբ

պատասխան, որից 4-ը՝ հիմնական մակարդակ, իսկ 1-ը՝ առաջադեմ: Քննությունների արդյունքների հիման վրա

Սովորվել են հետևյալ բովանդակային տարրերը.

Մենդելեև-Կլապեյրոն հավասարման կիրառում;

Գազի ճնշման կախվածությունը մոլեկուլների կոնցենտրացիայից և ջերմաստիճանից;

Ջեռուցման և հովացման ընթացքում ջերմության քանակը (հաշվարկ);

Ջերմության փոխանցման առանձնահատկությունները;

օդի հարաբերական խոնավությունը (հաշվարկ);

Աշխատանք թերմոդինամիկայի մեջ (գրաֆիկ);

Գազի վիճակի հավասարման կիրառում.

Հիմնական մակարդակի առաջադրանքների շարքում դժվարություններ են առաջացրել հետևյալ հարցերը.

1) Ներքին էներգիայի փոփոխություն տարբեր իզոպրոցեսներում (օրինակ՝ հետ

ճնշման իզոխորիկ աճ) – 50% ավարտ:

2) Իզոպրոցեսների գրաֆիկներ – 56%.

Օրինակ 5.

Ցուցադրված գործընթացում ներգրավված է իդեալական գազի մշտական ​​զանգվածը

պատկերի վրա։ Գործընթացում ձեռք է բերվում գազի ամենաբարձր ճնշումը

1) 1-ին կետում

2) ամբողջ 1-2 հատվածում

3) 3-րդ կետում

4) ամբողջ 2-3 հատվածում

Պատասխան՝ 1

3) օդի խոնավության որոշում – 50%. Այս առաջադրանքները պարունակում էին լուսանկար

հոգեմետր, ըստ որի անհրաժեշտ էր չոր և թաց ցուցանիշներ վերցնել

ջերմաչափեր, այնուհետև որոշեք օդի խոնավությունը՝ օգտագործելով մաս

Առաջադրանքում տրված հոգեմետրիկ աղյուսակ.

4) Թերմոդինամիկայի առաջին օրենքի կիրառումը. Ամենաշատը պարզվեց այս առաջադրանքները

այս բաժնի հիմնական մակարդակի առաջադրանքների շարքում դժվար է – 45%: Այստեղ

անհրաժեշտ էր օգտագործել գրաֆիկը և որոշել իզոպրոցեսի տեսակը

(օգտագործվել են կա՛մ իզոթերմներ, կա՛մ իզոխորներ) և ըստ սրա

որոշել պարամետրերից մեկը՝ հիմնվելով տվյալ մյուսի վրա:

Առաջադեմ մակարդակի առաջադրանքների շարքում ներկայացվեցին հաշվարկային խնդիրներ

գազի վիճակի հավասարման կիրառում, որը լրացվել է միջինը 54%-ով.

ուսանողներին, ինչպես նաև փոփոխությունները որոշելու համար նախկինում օգտագործված առաջադրանքներին

Իդեալական գազի պարամետրերը կամայական գործընթացում: Հաջողությամբ զբաղվում է նրանց հետ

միայն ուժեղ շրջանավարտների խումբ, իսկ ավարտման միջին ցուցանիշը կազմել է 45%:

Նման առաջադրանքներից մեկը տրված է ստորև:

Օրինակ 6

Իդեալական գազը պարունակվում է մխոցով փակված տարայի մեջ։ Գործընթացը

Գազի վիճակի փոփոխությունները ներկայացված են գծապատկերում (տես նկարը): Ինչպես

արդյո՞ք գազի ծավալը փոխվել է A վիճակից B վիճակի անցնելու ժամանակ.

1) անընդհատ ավելացել է

2) անընդհատ նվազել է

3) սկզբում ավելացել, ապա նվազել

4) սկզբում նվազել է, ապա աճել

Պատասխան՝ 1

Գործունեության տեսակները Քանակ

առաջադրանքներ %

լուսանկարներ2 10-12 25.0-30.0

4. ՖԻԶԻԿԱ

4.1. Հսկիչ չափիչ նյութերի բնութագրերը ֆիզիկայում

2007 թ

Պետական ​​միասնական քննության քննական աշխատանքները 2007թ

նույն կառուցվածքով, ինչ նախորդ երկու տարիներին։ Այն բաղկացած էր 40 առաջադրանքից,

տարբերվում են ներկայացման ձևով և բարդության մակարդակով: Աշխատանքի առաջին մասում

Ընդգրկված էր 30 բազմակի ընտրությամբ առաջադրանք, որտեղ յուրաքանչյուր առաջադրանք ուղեկցվում էր

պատասխանի չորս տարբերակ, որոնցից միայն մեկն էր ճիշտ: Երկրորդ մասը պարունակում էր 4

կարճ պատասխանների առաջադրանքներ. Հաշվարկային խնդիրներ էին, լուծելուց հետո

որը պահանջում էր պատասխանը տալ թվի տեսքով. Քննության երրորդ մասը

աշխատանք - սրանք 6 հաշվարկային խնդիրներ են, որոնց անհրաժեշտ էր բերել ամբողջական

մանրամասն լուծում. Աշխատանքն ավարտելու ընդհանուր ժամանակը 210 րոպե էր։

Կրթական բովանդակության տարրերի և ճշգրտման ծածկագիր

Քննության թերթիկները կազմվել են պարտադիր նվազագույնի հիման վրա

1999 թ. թիվ 56) և հաշվի է առել պետական ​​ստանդարտի դաշնային բաղադրիչը

միջնակարգ (ամբողջական) կրթություն ֆիզիկայից, մասնագիտացված մակարդակ (ՊՆ հրաման 5

Մարտ 2004 թիվ 1089): Բովանդակության տարրի կոդավորիչը չի փոխվել ըստ

համեմատ 2006թ.-ի հետ և ներառել միայն այն տարրերը, որոնք միաժամանակ եղել են

առկա են ինչպես պետական ​​ստանդարտի դաշնային բաղադրիչում

(պրոֆիլի մակարդակ, 2004 թ.), իսկ Պարտադիր նվազագույն բովանդակության մեջ

կրթություն 1999թ

2006 թվականի հսկիչ չափիչ նյութերի համեմատ տարբերակներով

2007 թվականի միասնական պետական ​​քննությունում երկու փոփոխություն է կատարվել. Դրանցից առաջինը վերաբաշխումն էր

առաջադրանքներ աշխատանքի առաջին մասում թեմատիկ հիմունքներով. Անկախ դժվարությունից

(հիմնական կամ առաջադեմ մակարդակներ), սկզբում հաջորդեցին մեխանիկայի բոլոր առաջադրանքները, այնուհետև

MCT-ում և թերմոդինամիկայի, էլեկտրադինամիկայի և, վերջապես, քվանտային ֆիզիկայի մեջ: Երկրորդ

Փոփոխությունը վերաբերում էր առաջադրանքների թեստավորման նպատակային ներդրմանը

մեթոդական հմտությունների ձևավորում. 2007 թվականին A30 առաջադրանքները փորձարկեցին հմտությունները

վերլուծել փորձարարական ուսումնասիրությունների արդյունքները՝ արտահայտված ձևով

աղյուսակներ կամ գրաֆիկաներ, ինչպես նաև փորձի արդյունքների հիման վրա գրաֆիկներ կառուցել: Ընտրություն

A30 գծի համար առաջադրանքները կատարվել են՝ ելնելով դրա ստուգման անհրաժեշտությունից

մի շարք տարբերակներ գործունեության մեկ տեսակի համար և, համապատասխանաբար, անկախ նրանից

կոնկրետ առաջադրանքի թեմատիկ պատկանելություն.

Քննական թերթիկը ներառում էր հիմնական, խորացված առաջադրանքներ

և դժվարության բարձր մակարդակ: Հիմնական մակարդակի առաջադրանքները փորձարկեցին առավելագույնի վարպետությունը

կարևոր ֆիզիկական հասկացություններ և օրենքներ: Ավելի բարձր մակարդակի առաջադրանքները վերահսկվում էին

ավելի բարդ գործընթացները վերլուծելու համար այս հասկացությունները և օրենքներն օգտագործելու ունակությունը կամ

մեկ կամ երկու օրենքների (բանաձևերի) կիրառման հետ կապված խնդիրներ լուծելու ունակություն՝ ըստ որևէ մեկի

դպրոցի ֆիզիկայի դասընթացի թեմաները. Հաշվարկված են բարդության բարձր մակարդակի առաջադրանքներ

առաջադրանքներ, որոնք արտացոլում են բուհերի ընդունելության քննություններին ներկայացվող պահանջների մակարդակը և

պահանջում են ֆիզիկայի միանգամից երկու կամ երեք բաժինների գիտելիքների կիրառում փոփոխված կամ

նոր իրավիճակ.

2007 թվականի KIM-ը ներառում էր առաջադրանքներ բոլոր հիմնական բովանդակության վերաբերյալ

ֆիզիկայի դասընթացի բաժինները.

1) «մեխանիկա» (կինեմատիկա, դինամիկա, ստատիկա, պահպանման օրենքներ մեխանիկայի մեջ,

մեխանիկական թրթռումներ և ալիքներ);

2) «Մոլեկուլային ֆիզիկա. Թերմոդինամիկա»;

3) «Էլեկտրադինամիկա» (էլեկտրոստատիկա, ուղղակի հոսանք, մագնիսական դաշտ,

էլեկտրամագնիսական ինդուկցիա, էլեկտրամագնիսական տատանումներ և ալիքներ, օպտիկա);

4) «Քվանտային ֆիզիկա» (STR-ի տարրեր, ալիք-մասնիկ երկակիություն, ֆիզիկա.

ատոմ, ատոմային միջուկի ֆիզիկա):

Աղյուսակ 4.1-ը ցույց է տալիս առաջադրանքների բաշխումը բովանդակության բլոկների միջև յուրաքանչյուրում

քննական թերթի մասերից.

Աղյուսակ 4.1

կախված առաջադրանքների տեսակից

Ամբողջ աշխատանք

(ընտրությամբ

(կարճ

առաջադրանքներ % Քանակ

առաջադրանքներ % Քանակ

առաջադրանքներ %

1 Մեխանիկա 11-131 27.5-32.5 9-10 22.5-25.0 1 2.5 1-2 2.5-5.0

2 MCT և թերմոդինամիկա 8-10 20.0-25.0 6-7 15.0-17.5 1 2.5 1-2 2.5-5.0

3 Էլեկտրադինամիկա 12-14 30.0-35.5 9-10 22.5-15.0 2 5.0 2-3 5.0-7.5

4 Քվանտային ֆիզիկա և

STO 6-8 15.0-20.0 5-6 12.5-15.0 – – 1-2 2.5-5.0

Աղյուսակ 4.2-ը ցույց է տալիս առաջադրանքների բաշխումը բովանդակության բլոկների միջև

կախված դժվարության մակարդակից.

Աղյուսակ4.2

Առաջադրանքների բաշխում ըստ ֆիզիկայի դասընթացի բաժինների

կախված դժվարության մակարդակից

Ամբողջ աշխատանք

Հիմնական մակարդակը

(ընտրությամբ

Բարձրացված

(պատասխանի ընտրությամբ

և կարճ

Բարձր մակարդակ

(ընդլայնված

Պատասխանների բաժին)

առաջադրանքներ % Քանակ

առաջադրանքներ % Քանակ

առաջադրանքներ % Քանակ

առաջադրանքներ %

1 Մեխանիկա 11-13 27,5-32,5 7-8 17,5-20,0 3 7,5 1-2 2,5-5,0

2 MCT և թերմոդինամիկա 8-10 20.0-25.0 5-6 12.5-15.0 2 5.0 1-2 2.5-5.0

3 Էլեկտրադինամիկա 12-14 30,0-35,5 7-8 17,5-20,0 4 10,0 2-3 5,0-7,5

4 Քվանտային ֆիզիկա և

STO 6-8 15.0-20.0 4-5 10.0-12.5 1 2.5 1-2 2.5-5.0

Քննական թերթի բովանդակությունը մշակելիս հաշվի ենք առել

տարբեր տեսակի գործողությունների վարպետությունը ստուգելու անհրաժեշտությունը. Որտեղ

Ընտրանքների շարքից յուրաքանչյուրի առաջադրանքները ընտրվել են՝ հաշվի առնելով բաշխումն ըստ տեսակի

աղյուսակ 4.3-ում ներկայացված գործողությունները:

1 Յուրաքանչյուր թեմայի առաջադրանքների քանակի փոփոխությունը պայմանավորված է C6 բարդ առաջադրանքների տարբեր թեմաներով և

առաջադրանքներ A30, մեթոդական հմտությունների փորձարկում՝ օգտագործելով ֆիզիկայի տարբեր ճյուղերի նյութեր, ին

տարբեր շարք տարբերակներ.

Աղյուսակ4.3

Առաջադրանքների բաշխում ըստ գործունեության տեսակի

Գործունեության տեսակները Քանակ

առաջադրանքներ %

1 Հասկանալ մոդելների, հասկացությունների, մեծությունների ֆիզիկական նշանակությունը 4-5 10.0-12.5

2 Բացատրել ֆիզիկական երևույթները, տարբերակել տարբերի ազդեցությունը

գործոնները երևույթների առաջացման, բնության մեջ երևույթների դրսևորումների կամ

դրանց օգտագործումը տեխնիկական սարքերում և առօրյա կյանքում

3 Կիրառել ֆիզիկայի օրենքները (բանաձևեր)՝ վերլուծելու գործընթացները

որակի մակարդակ 6-8 15.0-20.0

4 Կիրառել ֆիզիկայի օրենքները (բանաձևերը)՝ վերլուծելու գործընթացները

հաշվարկված մակարդակ 10-12 25.0-30.0

5 Վերլուծել փորձարարական ուսումնասիրությունների արդյունքները 1-2 2.5-5.0

6 Վերլուծել գրաֆիկներից, աղյուսակներից, դիագրամներից ստացված տեղեկատվությունը,

լուսանկարներ2 10-12 25.0-30.0

7 Լուծել բարդության տարբեր մակարդակների խնդիրներ 13-14 32.5-35.0

Քննական աշխատանքի առաջին և երկրորդ մասերի բոլոր առաջադրանքները գնահատվել են 1-ով

առաջնային միավոր. Երրորդ մասի խնդիրների լուծումները (C1-C6) ստուգվել են երկու փորձագետների կողմից

ընդհանուր գնահատման չափանիշներին համապատասխան՝ հաշվի առնելով ճիշտությունը և

պատասխանի ամբողջականությունը. Մանրամասն պատասխանով բոլոր առաջադրանքների առավելագույն միավորը եղել է 3

միավորներ. Խնդիրը համարվում էր լուծված, եթե աշակերտը դրա համար վաստակում էր առնվազն 2 միավոր։

Բոլոր քննական առաջադրանքները կատարելու համար շնորհված միավորների հիման վրա

աշխատանք, թարգմանվել է «թեստային» միավորների 100 բալանոց համակարգով և գնահատականների

հինգ բալանոց սանդղակով։ Աղյուսակ 4.4-ում ներկայացված են առաջնային,

թեստի միավորները՝ օգտագործելով հինգ միավորանոց համակարգը վերջին երեք տարիների ընթացքում:

Աղյուսակ4.4

Առաջնային միավորի հարաբերակցությունը, թեստի միավորները և դպրոցի գնահատականները

Տարիներ, միավորներ 2 3 4 5

2007 հիմնական 0-11 12-22 23-35 36-52

թեստ 0-32 33-51 52-68 69-100

2006 հիմնական 0-9 10-19 20-33 34-52

թեստ 0-34 35-51 52-69 70-100

2005 հիմնական 0-10 11-20 21-35 36-52

թեստ 0-33 34-50 51-67 68-100

Առաջնային միավորների սահմանների համեմատությունը ցույց է տալիս, որ այս տարի պայմանները

համապատասխան գնահատականներ ստանալն ավելի խիստ է եղել 2006 թվականի համեմատ, սակայն

մոտավորապես համապատասխանում էր 2005 թվականի պայմաններին։ Դա պայմանավորված էր նրանով, որ նախկինում

տարի ֆիզիկայից միասնական քննություն հանձնեցին ոչ միայն նրանք, ովքեր պատրաստվում էին բուհ ընդունվել

համապատասխան պրոֆիլում, բայց նաև ուսանողների գրեթե 20%-ը (թեստ հանձնողների ընդհանուր թվից),

ովքեր ֆիզիկա են սովորել հիմնական մակարդակում (նրանց համար այս քննությունը որոշվել է

մարզը պարտադիր է):

Ընդհանուր առմամբ, քննությանը պատրաստվել է 40 տարբերակ 2007թ.

որոնք հինգ շարք էին 8 տարբերակներից՝ ստեղծված տարբեր պլաններով։

Ընտրանքների շարքը տարբերվում էր վերահսկվող բովանդակության տարրերով և տեսակներով

գործողություններ նույն առաջադրանքների համար, բայց ընդհանուր առմամբ դրանք բոլորն էլ մոտավորապես ունեին

2 Այս դեպքում մենք նկատի ունենք առաջադրանքի տեքստում ներկայացված տեղեկատվության ձևը կամ շեղողները,

հետևաբար, նույն առաջադրանքը կարող է փորձարկել երկու տեսակի գործունեություն:

նույն միջին դժվարության մակարդակը և համապատասխանում էր քննության պլանին

աշխատանքը տրված է Հավելված 4.1-ում:

4.2. Ֆիզիկայի մասնակիցների միասնական պետական ​​քննության առանձնահատկությունները2007 տարվա

Ֆիզիկայի պետական ​​միասնական քննության մասնակիցների թիվը այս տարի կազմել է 70052 մարդ, որը.

նախորդ տարվա համեմատ զգալիորեն ցածր և ցուցանիշներին մոտավորապես համահունչ

2005 (տես աղյուսակ 4.5): Շրջանների թիվը, որտեղ շրջանավարտները հանձնել են միասնական պետական ​​քննություն

ֆիզիկա, ավելացել է մինչև 65։ Շրջանավարտների թիվը, ովքեր ընտրել են ֆիզիկան ձևաչափով

Միասնական պետական ​​քննությունը տարբեր մարզերի համար էապես տարբերվում է՝ 5316 հոգուց: Հանրապետությունում

Թաթարստան՝ մինչև 51 մարդ Նենեցյան ինքնավար օկրուգում։ Որպես տոկոս

մինչև շրջանավարտների ընդհանուր թիվը՝ ֆիզիկա առարկայի միասնական պետական ​​քննության մասնակիցների թիվը տատանվում է.

Մոսկվայում՝ 0,34%, Սամարայի մարզում՝ 19,1%:

Աղյուսակ4.5

Քննության մասնակիցների թիվը

Տարի Աղջիկներ Տղաներ

շրջաններ

մասնակիցների համարը % Համար %

2005 54 68 916 18 006 26,1 50 910 73,9

2006 61 90 3893 29 266 32,4 61 123 67,6

2007 65 70 052 17 076 24,4 52 976 75,6

Ֆիզիկայի քննությունը հիմնականում ընտրվում է երիտասարդ տղամարդկանց կողմից, և միայն մեկ քառորդը

մասնակիցների ընդհանուր թվից աղջիկներ են, ովքեր որոշել են շարունակել

Ֆիզիկական և տեխնիկական բնութագրերով կրթական բուհեր.

Քննությունների մասնակիցների բաշխումն ըստ կատեգորիաների գրեթե անփոփոխ է մնում տարեցտարի։

բնակավայրերի տեսակները (տես աղյուսակ 4.6): Վերցրած շրջանավարտների գրեթե կեսը

Ֆիզիկայի միասնական պետական ​​քննություն, ապրում է խոշոր քաղաքներում և միայն 20%-ն է ավարտած ուսանողները

գյուղական դպրոցներ.

Աղյուսակ4.6

Քննության մասնակիցների բաշխումն ըստ բնակավայրի տեսակների, որի մեջ

գտնվում են նրանց ուսումնական հաստատությունները

Քննվողների թիվը Տոկոս

Քննվողների գտնվելու վայրի տեսակը

Գյուղական բնակավայր (գ.

գյուղ, ագարակ և այլն) 13,767 18,107 14,281 20.0 20.0 20.4

Քաղաքային բնակավայր

(աշխատանքային գյուղ, քաղաքային գյուղ

տեսակը և այլն)

4 780 8 325 4 805 6,9 9,2 6,9

50 հազարից պակաս բնակչությամբ քաղաք 7,427 10,810 7,965 10.8 12.0 11.4

50-100 հազար մարդ բնակչությամբ քաղաք 6,063 8,757 7,088 8.8 9.7 10.1

100-450 հազար մարդ բնակչությամբ քաղաք 16195 17673 14630 23.5 19.5 20.9

450-680 հազար մարդ բնակչությամբ քաղաք 7679 11799 7210 11.1 13.1 10.3

Ավելի քան 680 հազար բնակչություն ունեցող քաղաք։

մարդ 13,005 14,283 13,807 18.9 15.8 19.7

Սանկտ Պետերբուրգ – 72 7 – 0,1 0,01

Մոսկվա – 224 259 – 0,2 0,3

Տվյալներ չկան – 339 – – 0,4 –

Ընդամենը 68,916 90,389 70,052 100% 100% 100%

3 2006 թվականին մարզերից մեկում ֆիզիկայի բուհերի ընդունելության քննություններն անցկացվել են միայն ք.

Պետական ​​միասնական քննության ձևաչափ. Սա հանգեցրեց միասնական պետական ​​քննության մասնակիցների թվի նման զգալի աճի։

Քննությունների մասնակիցների կազմն ըստ կրթության տեսակների գրեթե անփոփոխ է։

հաստատություններ (տես աղյուսակ 4.7): Ինչպես նախորդ տարի՝ ճնշող մեծամասնությունը

թեստավորվածներից ավարտել է հանրակրթական հաստատությունները, և միայն մոտ 2%-ը

շրջանավարտները քննության էին եկել տարրական կամ

միջին մասնագիտական ​​կրթություն.

Աղյուսակ4.7

Քննությունների մասնակիցների բաշխումն ըստ ուսումնական հաստատության տեսակների

Թիվ

քննվողներ

տոկոս

Քննվողների ուսումնական հաստատության տեսակը

2006 Գ. 2007 Գ. 2006 Գ. 2007 Գ.

Հանրակրթական հաստատություններ 86,331 66,849 95,5 95,4

երեկոյան (հերթափոխային) հանրակրթություն

հաստատություններ 487 369 0.5 0.5

Հանրակրթական գիշերօթիկ դպրոց,

կուրսանտների դպրոց, գիշերօթիկ դպրոց հետ

նախնական թռիչքային ուսուցում

1 144 1 369 1,3 2,0

Ուսումնական հաստատությունները տարրական և

միջին մասնագիտական ​​կրթություն 1,469 1,333 1.7 1.9

Տվյալներ չկան 958 132 1.0 0.2

Ընդհանուր՝ 90,389 70,052 100% 100%

4.3. Քննական աշխատանքի հիմնական արդյունքները ֆիզիկայից

Ընդհանուր առմամբ, քննական աշխատանքների արդյունքները 2007թ

նախորդ տարվա արդյունքներից մի փոքր ավելի բարձր, բայց մոտավորապես նույն մակարդակի վրա, ինչ

նախորդ տարվա ցուցանիշները։ Աղյուսակ 4.8-ում բերված են ֆիզիկայի միասնական պետական ​​քննության 2007թ.

հինգ բալանոց սանդղակով, իսկ Աղյուսակ 4.9-ում և Նկ. 4.1 – հիմնված 100-ի թեստի միավորների վրա

կետային սանդղակ. Համեմատության պարզության համար արդյունքները ներկայացված են համեմատությամբ

նախորդ երկու տարին։

Աղյուսակ4.8

Քննությունների մասնակիցների բաշխումն ըստ մակարդակների

պատրաստում(ընդհանուրի տոկոսը)

Տարիներ «2» Նշում է «p3o» 5 միավոր «b4n» «5» սանդղակով

2005 10,5% 40,7% 38,1% 10,7%

2006 16,0% 41,4% 31,1% 11,5%

2007 12,3% 43,2% 32,5% 12,0%

Աղյուսակ4.9

Քննությունների մասնակիցների բաշխում

ստացված թեստի միավորների հիման վրա2005-2007 yy.

Տարի Թեստի միավորների սանդղակի միջակայքը

փոխանակում 0-10 11-20 21-30 31-40 41-50 51-60 61-70 71-80 81-90 91-100

2005 0,09% 0,57% 6,69% 19,62% 24,27% 24,44% 16,45% 6,34% 1,03% 0,50% 68 916

2006 0,10% 0,19% 6,91% 23,65% 23,28% 19,98% 15,74% 7,21% 2,26% 0,68% 90 389

2007 0,07% 1,09% 7,80% 19,13% 27,44% 20,60% 14,82% 6,76% 1,74% 0,55% 70 052

0-10 11-20 21-30 31-40 41-50 51-60 61-70 71-80 81-90 91-100

Թեստի միավոր

Ստացած ուսանողների տոկոսը

համապատասխան թեստի միավոր

Բրինձ. 4.1 Քննությունների մասնակիցների բաշխումն ըստ ստացված թեստի միավորների

Աղյուսակ 4.10-ում ներկայացված է 100-ից թեստային կետերի սանդղակի համեմատությունը

սանդղակ՝ առաջնայինում քննական տարբերակով առաջադրանքների կատարման արդյունքներով

Աղյուսակ4.10

Առաջնային և թեստային միավորների միջակայքերի համեմատություն2007 տարին

Սանդղակի ընդմիջում

թեստային միավորներ 0-10 11-20 21-30 31-40 41-50 51-60 61-70 71-80 81-90 91-100

Սանդղակի ընդմիջում

առաջնային միավորներ 0-3 4-6 7-10 11-15 16-22 23-29 30-37 38-44 45-48 49-52

35 միավոր (միավոր 3, առաջնային միավոր՝ 13) ստանալու համար թեստ հանձնողը

Բավական էր ճիշտ պատասխանել առաջին մասի 13 պարզագույն հարցերին

աշխատանք։ 65 միավոր (4 միավոր, սկզբնական միավոր՝ 34) հավաքելու համար շրջանավարտը պետք է

էր, օրինակ, ճիշտ պատասխանել 25 բազմակի ընտրության հարցին, լուծել չորսից երեքը

խնդիրներ կարճ պատասխանով, ինչպես նաև հաղթահարել երկու բարձր մակարդակի խնդիրներ

դժվարություններ. Նրանք, ովքեր ստացել են 85 միավոր (5 միավոր, նախնական միավոր՝ 46)

կատարյալ կատարել է աշխատանքի առաջին և երկրորդ մասերը և լուծել առնվազն չորս խնդիր

երրորդ մաս.

Լավագույններից լավագույնը (91-ից 100 միավորի միջակայքը) պետք է ոչ միայն

ազատորեն նավարկեք դպրոցական ֆիզիկայի դասընթացի բոլոր հարցերը, բայց նաև գործնականում

Խուսափեք նույնիսկ տեխնիկական սխալներից: Այսպիսով, ստանալ 94 միավոր (առաջնային միավոր

– 49) հնարավոր է եղել «չստանալ» միայն 3 առաջնային միավոր՝ թույլ տալով, օրինակ.

թվաբանական սխալներ՝ բարդության բարձր մակարդակի խնդիրներից մեկը լուծելիս

և սխալվել՝ պատասխանելով երկու բազմակի ընտրության հարցերին:

Ցավոք, այս տարի շրջանավարտների թվի աճ չի գրանցվել

Ֆիզիկայի պետական ​​միասնական քննության արդյունքներով՝ հնարավոր ամենաբարձր միավորը. Աղյուսակ 4.11-ում

Տրված է վերջին չորս տարիների 100 միավորների թիվը։

Աղյուսակ4.11

Թեստավորողների թիվը, ովքեր գնահատել են ըստ քննության արդյունքների100 միավորներ

Տարի 2004 2005 2006 2007 թ

Սովորողների թիվը 6 23 33 28

Այս տարվա առաջատարներն են 27 տղա և միայն մեկ աղջիկ (Ռոմանովա Ա.Ի.-ից

Նովովորոնեժի թիվ 1 միջնակարգ դպրոց): Ինչպես նախորդ տարի, թիվ 153 ճեմարանի շրջանավարտների թվում

Ուֆա - միանգամից երկու ուսանող, ովքեր վաստակել են 100 միավոր: Նույն արդյունքները (երկու 100-

անվան թիվ 4 գիմնազիա Ա.Ս. Պուշկինը Յոշկար-Օլայում.

Բնական շատ երևույթներ վկայում են միկրոմասնիկների, մոլեկուլների և նյութի ատոմների քաոսային շարժման մասին։ Որքան բարձր է նյութի ջերմաստիճանը, այնքան ավելի ինտենսիվ է այս շարժումը: Հետևաբար, մարմնի ջերմությունը նրա բաղկացուցիչ մոլեկուլների և ատոմների պատահական շարժման արտացոլումն է։

Ապացույց, որ նյութի բոլոր ատոմներն ու մոլեկուլները գտնվում են մշտական ​​և պատահական շարժման մեջ, կարող է լինել դիֆուզիոն՝ մի նյութի մասնիկների փոխներթափանցումը մյուսի մեջ (տե՛ս նկ. 20ա): Այսպիսով, հոտը արագորեն տարածվում է ամբողջ սենյակում նույնիսկ օդի շարժման բացակայության դեպքում: Թանաքի մի կաթիլն արագորեն միատեսակ սև է դարձնում ջրի ամբողջ բաժակը, թեև թվում է, թե ձգողականությունը պետք է օգնի ապակին գունավորել միայն վերևից ներքև ուղղությամբ: Դիֆուզիոն կարող է հայտնաբերվել նաև պինդ մարմիններում, եթե դրանք ամուր սեղմվեն իրար և երկար ժամանակ թողնվեն։ Դիֆուզիայի ֆենոմենը ցույց է տալիս, որ նյութի միկրոմասնիկները կարող են ինքնաբուխ շարժվել բոլոր ուղղություններով։ Նյութի միկրոմասնիկների, ինչպես նաև նրա մոլեկուլների և ատոմների այս շարժումը կոչվում է ջերմային շարժում։

Ակնհայտ է, որ ապակու բոլոր ջրի մոլեկուլները շարժվում են, նույնիսկ եթե դրա մեջ թանաքի կաթիլ չկա: Պարզապես թանաքի տարածումը նկատելի է դարձնում մոլեկուլների ջերմային շարժումը։ Մեկ այլ երևույթ, որը հնարավորություն է տալիս դիտարկել ջերմային շարժումը և նույնիսկ գնահատել դրա բնութագրերը, կարող է լինել Բրաունյան շարժումը, որը վերաբերում է մանրադիտակով տեսանելի միանգամայն հանգիստ հեղուկում ցանկացած ամենափոքր մասնիկի քաոսային շարժմանը: Այն կոչվել է Բրաունյան՝ ի պատիվ անգլիացի բուսաբան Ռ. Բրաունի, ով 1827թ.-ին մանրադիտակի միջոցով ջրի մեջ կախված բույսերից մեկի ծաղկափոշու սպորները հետազոտելով պարզել է, որ դրանք անընդհատ և քաոսային շարժվում են:

Բրաունի դիտարկումը հաստատել են բազմաթիվ այլ գիտնականներ։ Պարզվեց, որ Բրոունյան շարժումը կապված չէ ոչ հեղուկում հոսքերի, ոչ էլ դրա աստիճանական գոլորշիացման հետ։ Ամենափոքր մասնիկները (դրանք նաև կոչվում էին Բրաունյան) իրենց պահում էին այնպես, կարծես կենդանի լինեին, և մասնիկների այս «պարը» արագացավ հեղուկի տաքացման և մասնիկների չափի նվազման հետ և, ընդհակառակը, դանդաղեց, երբ ջուրը փոխարինում էր ավելի մածուցիկով: միջին. Բրաունյան շարժումը հատկապես նկատելի էր, երբ այն նկատվում էր գազի մեջ, օրինակ՝ հետևելով ծխի մասնիկներին կամ մառախուղի կաթիլներին օդում։ Այս զարմանահրաշ երևույթը երբեք չի դադարել, և այն կարելի էր դիտել այնքան ժամանակ, որքան ցանկանաք:

Բրոունյան շարժման բացատրությունը տրվել է միայն 19-րդ դարի վերջին քառորդում, երբ շատ գիտնականների համար ակնհայտ դարձավ, որ բրոունյան մասնիկի շարժումը պայմանավորված է ջերմային շարժման ենթարկվող միջավայրի (հեղուկ կամ գազ) մոլեկուլների պատահական ազդեցությունից ( տես նկ. 20բ): Միջին հաշվով, միջավայրի մոլեկուլները հավասար ուժով ազդում են Բրոունի մասնիկի վրա բոլոր ուղղություններից, սակայն այդ ազդեցությունները երբեք չեն ջնջում միմյանց, և արդյունքում Բրաունի մասնիկի արագությունը պատահականորեն տատանվում է մեծության և ուղղությամբ: Հետևաբար, Բրոունյան մասնիկը շարժվում է զիգզագաձեւ ճանապարհով։ Ավելին, որքան փոքր է բրոունյան մասնիկի չափն ու զանգվածը, այնքան ավելի նկատելի է դառնում նրա շարժումը։

1905 թվականին Ա. Էյնշտեյնը ստեղծեց Բրոունյան շարժման տեսությունը՝ հավատալով, որ ժամանակի ցանկացած պահի Բրոունի մասնիկի արագացումը կախված է միջավայրի մոլեկուլների հետ բախումների քանակից, ինչը նշանակում է, որ այն կախված է միավորի մոլեկուլների քանակից։ միջավայրի ծավալը, այսինքն. Ավոգադրոյի համարից։ Էյնշտեյնը ստացավ մի բանաձև, որով հնարավոր էր հաշվարկել, թե ինչպես է ժամանակի ընթացքում փոխվում բրոունյան մասնիկի տեղաշարժի միջին քառակուսին, եթե գիտեք միջավայրի ջերմաստիճանը, նրա մածուցիկությունը, մասնիկի չափը և Ավոգադրոյի թիվը, որը դեռևս եղել է։ այն ժամանակ անհայտ: Էյնշտեյնի այս տեսության վավերականությունը փորձնականորեն հաստատել է Ջ. Պերինը, ով առաջինն է ստացել Ավոգադրոյի թվի արժեքը։ Այսպիսով, Բրոունյան շարժման վերլուծությունը դրեց նյութի կառուցվածքի ժամանակակից մոլեկուլային կինետիկ տեսության հիմքերը։

Վերանայման հարցեր.

· Ի՞նչ է դիֆուզիան և ինչպե՞ս է այն կապված մոլեկուլների ջերմային շարժման հետ:

· Ի՞նչ է կոչվում Բրոունյան շարժում և արդյոք այն ջերմային է:

· Ինչպե՞ս է փոխվում Բրոունյան շարժման բնույթը տաքացնելիս:

Բրինձ. 20. ա) – վերին մասում պատկերված են միջնորմով առանձնացված երկու տարբեր գազերի մոլեկուլներ, որոնք հեռացվում են (տես ստորին մասը), որից հետո սկսվում է դիֆուզիան. բ) ներքևի ձախ մասում կա բրոունյան մասնիկի (կապույտ) սխեմատիկ պատկերը, որը շրջապատված է միջավայրի մոլեկուլներով, որոնց հետ բախումները հանգեցնում են մասնիկի շարժմանը (տես մասնիկի երեք հետագիծ):

§ 21. ՄԻՋՄՈԼԵԿՈՒԼԱՅԻՆ ՈՒԺԵՐ.

Մենք սովոր ենք, որ հեղուկը կարելի է լցնել մի նավից մյուսը, և գազը արագ լրացնում է իրեն հատկացված ամբողջ ծավալը։ Ջուրը կարող է հոսել միայն գետի հունով, իսկ նրա վերևում գտնվող օդը սահմաններ չի ճանաչում: Եթե ​​գազը չփորձեր զբաղեցնել մեզ շրջապատող ամբողջ տարածքը, մենք կխեղդվեինք, քանի որ... Ածխաթթու գազը, որը մենք արտաշնչում ենք, կկուտակվի մեր մոտ՝ թույլ չտալով մաքուր օդ շնչել։ Այո, և մեքենաները շուտով կկանգնեին նույն պատճառով, քանի որ... Նրանք նաև թթվածնի կարիք ունեն վառելիքը այրելու համար:

Ինչո՞ւ է գազը, ի տարբերություն հեղուկի, լրացնում իրեն տրամադրված ամբողջ ծավալը: Բոլոր մոլեկուլների միջև կան միջմոլեկուլային գրավիչ ուժեր, որոնց մեծությունը շատ արագ նվազում է, երբ մոլեկուլները հեռանում են միմյանցից, և, հետևաբար, մի քանի մոլեկուլային տրամագծերին հավասար հեռավորության վրա նրանք ընդհանրապես չեն փոխազդում: Հեշտ է ցույց տալ, որ հարեւան գազի մոլեկուլների միջև հեռավորությունը շատ անգամ ավելի մեծ է, քան հեղուկինը: Օգտագործելով բանաձևը (19.3) և իմանալով օդի խտությունը (r=1.29 կգ/մ3) մթնոլորտային ճնշման և նրա մոլային զանգվածը (M=0.029 կգ/մոլ), կարող ենք հաշվարկել օդի մոլեկուլների միջև միջին հեռավորությունը, որը հավասար է 6.1.10- 9 մ, որը քսան անգամ մեծ է ջրի մոլեկուլների միջև եղած հեռավորությունից:

Այսպիսով, հեղուկ մոլեկուլների միջև, որոնք գտնվում են գրեթե մոտ միմյանց, գործում են գրավիչ ուժեր, որոնք թույլ չեն տալիս այդ մոլեկուլները ցրվել տարբեր ուղղություններով: Ընդհակառակը, գազի մոլեկուլների միջև ձգողականության աննշան ուժերը չեն կարողանում դրանք միասին պահել, և, հետևաբար, գազերը կարող են ընդլայնվել՝ լրացնելով նրանց տրամադրված ամբողջ ծավալը։ Միջմոլեկուլային գրավիչ ուժերի առկայությունը կարելի է ստուգել պարզ փորձի միջոցով՝ սեղմելով երկու կապարաձողեր միմյանց դեմ: Եթե ​​կոնտակտային մակերեսները բավականաչափ հարթ են, ապա ձողերը կկպչեն իրար և դժվար կլինի առանձնացնել:

Այնուամենայնիվ, միայն միջմոլեկուլային գրավիչ ուժերը չեն կարող բացատրել գազային, հեղուկ և պինդ նյութերի հատկությունների բոլոր տարբերությունները: Ինչո՞ւ, օրինակ, շատ դժվար է նվազեցնել հեղուկի կամ պինդի ծավալը, բայց համեմատաբար հեշտ է սեղմել օդապարիկը: Սա բացատրվում է նրանով, որ մոլեկուլների միջև կան ոչ միայն գրավիչ ուժեր, այլ նաև միջմոլեկուլային վանող ուժեր, որոնք գործում են, երբ հարևան մոլեկուլների ատոմների էլեկտրոնային թաղանթները սկսում են համընկնել։ Հենց այդ վանող ուժերն են խանգարում մեկ մոլեկուլի ներթափանցմանը մի ծավալի մեջ, որն արդեն զբաղեցնում է մեկ այլ մոլեկուլ:

Երբ հեղուկ կամ պինդ մարմնի վրա արտաքին ուժեր չեն գործում, նրանց մոլեկուլների միջև հեռավորությունն այնպիսին է (տես r0-ը Նկար 21ա-ում), որի արդյունքում ձգողական և վանող ուժերը հավասար են զրոյի: Եթե ​​դուք փորձում եք նվազեցնել մարմնի ծավալը, մոլեկուլների միջև հեռավորությունը նվազում է, և արդյունքում ավելացող վանող ուժերը սկսում են գործել սեղմված մարմնի կողմից: Ընդհակառակը, երբ մարմինը ձգվում է, առաձգական ուժերը, որոնք առաջանում են, կապված են ձգողական ուժերի հարաբերական աճի հետ, քանի որ. երբ մոլեկուլները հեռանում են միմյանցից, վանող ուժերը շատ ավելի արագ են ընկնում, քան գրավիչ ուժերը (տես նկ. 21ա):

Գազի մոլեկուլները գտնվում են իրենց չափերից մի քանի տասնյակ անգամ մեծ հեռավորությունների վրա, ինչի արդյունքում այդ մոլեկուլները չեն փոխազդում միմյանց հետ, և, հետևաբար, գազերը շատ ավելի հեշտ են սեղմվում, քան հեղուկներն ու պինդները: Գազերը չունեն որևէ կոնկրետ կառուցվածք և իրենից ներկայացնում են շարժվող և բախվող մոլեկուլների հավաքածու (տե՛ս նկ. 21b):

Հեղուկը մոլեկուլների հավաքածու է, որոնք գրեթե մոտ են միմյանց (տես նկ. 21c): Ջերմային շարժումը թույլ է տալիս հեղուկ մոլեկուլին ժամանակ առ ժամանակ փոխել իր հարեւաններին՝ ցատկելով մի տեղից մյուսը: Սա բացատրում է հեղուկների հեղուկությունը:

Պինդ մարմինների ատոմները և մոլեկուլները զրկված են իրենց հարևաններին փոխելու հնարավորությունից, և նրանց ջերմային շարժումը միայն փոքր տատանումներ է հարևան ատոմների կամ մոլեկուլների դիրքի համեմատ (տես նկ. 21դ): Ատոմների փոխազդեցությունը կարող է հանգեցնել նրան, որ պինդ մարմինը դառնում է բյուրեղ, իսկ դրա մեջ գտնվող ատոմները բյուրեղային ցանցի տեղերում դիրքեր են զբաղեցնում: Քանի որ պինդ մարմինների մոլեկուլները չեն շարժվում հարևանների համեմատ, այդ մարմինները պահպանում են իրենց ձևը։

Վերանայման հարցեր.

· Ինչու գազի մոլեկուլները չեն ձգում միմյանց:

· Մարմինների ո՞ր հատկություններն են որոշում վանման և ձգողականության միջմոլեկուլային ուժերը:

Ինչպե՞ս եք բացատրում հեղուկի հեղուկությունը:

· Ինչու՞ են բոլոր պինդ մարմինները պահպանում իրենց ձևը:

§ 22. ԻԴԵԱԼ ԳԱԶ. ԳԱԶԵՐԻ ՄՈԼԵԿՈՒԼԱՅԻՆ ԿԻՆԵՏԻԿԱԿԱՆ ՏԵՍՈՒԹՅԱՆ ՀԻՄՆԱԿԱՆ ՀԱՎԱՍԱՐՈՒՄԸ.