Опытное обоснование основных положений МКТ: Молекулярно-кинетическая теория - учение о строении и свойствах вещества, использующее представление о существовании атомов и молекул как наименьших частиц химического вещества. В основе МКТ лежат три строго доказанных с опытов утверждения: * Вещество состоит из частиц - атомов и молекул, между которыми существуют промежутки; * Эти частицы находятся в хаотическом движении, на скорость которого влияет температура; * Частицы взаимодействуют друг с другом. То, что вещество действительно состоит из молекул, можно доказать, определив их размеры: Капля масла расплывается по поверхности воды, образуя слой, толщина которого равна диаметру молекулы. Капля объемом 1 мм3 не может расплыться больше, чем на 0,6 м2:
Существуют также другие доказательства существования молекул, но перечислять их нет необходимости: современные приборы (электронный микроскоп, ионный проектор) позволяют видеть отдельные атомы и молекулы. Силы взаимодействия молекул. а) взаимодействие имеет электромагнитный характер; б) силы короткодействующие, обнаруживаются на расстояниях, сопоставимых с размерами молекул; в) существует такое расстояние, когда силы притяжения и отталкивания равны (R0), если R>R0, тогда преобладают силы притяжения, если R<R0 - силы отталкивания. Действие сил молекулярного притяжения обнаруживается в опыте со свинцовыми цилиндрами, слипающимися после очистки их поверхностей. Молекулы и атомы в твердом теле совершают беспорядочные колебания относительно положений, в которых силы притяжения и отталкивания со стороны соседних атомов уравновешены. В жидкости молекулы не только колеблются около положения равновесия, но и совершают перескоки из одного положения равновесия в соседнее, эти перескоки молекул являются причиной текучести жидкости, ее принимать форму сосуда. В газах обычно расстояния между атомами и молекулами в среднем значительно больше размеров молекул; силы отталкивания на больших расстояниях не действуют, поэтому газы легко сжимаются; практически отсутствуют между молекулами газа и силы притяжения, поэтому газы обладают свойством неограниченно расширяться.
Приращение кинетической энергии ΔE=m*v2²/2-mv1²/2=mv2²/2-9*m/2=100 Дж. Под действием постоянной силы F тело получило постоянное ускорение a=F/m=(v2-v1)/t. Подставляя сюда известные F,v1 и t, получаем уравнение (v2-3)/2=4/m. Получена система уравнений (вместо v2 будем писать просто v):
m*v²/2-9*m/2=100 (v-3)/2=4/m
Из второго уравнения находим m=8/(v-3) кг. Подставляя это выражение в первое уравнение и сокращая на (v-3), приходим к уравнению 4*(v+3)=100, откуда v+3=25 м/с и v=22 м/с. Тогда m=8/19 кг. ответ: 22 м/с, 8/19 кг.
