Описание
Между двумя стеклянными перегородками находится около двух десятков металлических шариков, моделирующих молекулы вещества, и две пластмассовые шайбы - модели броуновских частиц, размеры которой в несколько раз превышают размеры шариков.
С оверхед-проектора демонстрируют беспорядочное движение броуновской частицы, происходящее из-за столкновений с более мелкими шариками-молекулами, совершающими беспорядочное движение под действием ударов механической пружины, приводимой в движение вращением рукоятки прибора.
В 1827 Шотландский ботаник Роберт Броун проводил исследования пыльцы растений. Он, в частности, интересовался, как пыльца участвует в процессе оплодотворения. Как-то он разглядывал под микроскопом выделенные из клеток пыльцы североамериканского растения Clarkia pulchella (кларкии хорошенькой) взвешенные в воде удлиненные цитоплазматические зерна. Неожиданно Броун увидел, что мельчайшие твердые крупинки, которые едва можно было разглядеть в капле воды, непрерывно дрожат и передвигаются с места на место. Он установил, что эти движения, по его словам, «не связаны ни с потоками в жидкости, ни с ее постепенным испарением, а присущи самим частичкам».
Наблюдение Броуна подтвердили другие ученые. Мельчайшие частички вели себя, как живые, причем «танец» частиц ускорялся с повышением температуры и с уменьшением размера частиц и явно замедлялся при замене воды более вязкой средой. Это удивительное явление никогда не прекращалось: его можно было наблюдать сколько угодно долго.
Это хаотическое перемещение очень малых частиц вещества под действием ударов молекул получило название Броуновского движения.
Объяснение:
Сила тяжести куба F = P*S = 1300*(0.1*0.1) = 13 H.
Масса куба равна m = F / g = 13 / 9.81 = 1,325178 кг.
При плотности алюминия 2700 кг/м³ объём металла куба составит:
Vm = m / ρ = 1,325178 / 2700 = 0.000491 м³.
Этот объём равен объёму всего куба за вычетом его пустой части.
Составим уравнение: 0,000491 = 0,1³ - (0,1 - 2t)³.
После раскрытия скобок и приведения подобных получаем кубическое уравнение 8t³-1,2t²+0,06t-0,00049 = 0.
Решение этого уравнения дает ответ: t = 0,0100783 м ≈ 1 см
Для вычисления силы выталкивания, действующей на погруженную в воду плиту, необходимо воспользоваться принципом Архимеда. Сила выталкивания соответствует весу жидкости, вытесненной плитой при ее погружении в воду.
1. Размер жидкостного тела, вытесняемого плитой, равен уровню воды, который равен 0,3 м³, умноженный на глубину погружения.
Vж = 0,3 м³ * 0,5 = 0,15 м³
2. Рассчитаем вес жидкости, вытесненной плитой по формуле:
F = ρ * g * V
где F - сила выталкивания (в ньютонах),
ρ - плотность жидкости (в кг/м³),
g - ускорение свободного падения (округлим до 9,81 м/с²),
V - размер жидкостного тела (в м³).
Плотность воды при температуре 20°С составляет 1000 кг/м³.
F = 1000 кг/м³ * 9,81 м/с² * 0,15 м³ = 1471,5 Н
Сила выталкивания, действующая на плиту, составляет 1471,5 Н (округлено до десятков). Она равна весу жидкости, вытесненной плитой (по принципу Архимеда).