Это связано с уникальным строением молекулы воды: она полярна и может образовывать т.н. водородные связи с другими молекулами, при этом атом водорода одной молекулы оказывается связан с атомом кислорода другой молекулы. По этой причине в твердой фазе (лёд) каждая молекула воды образует связи с 4 соседями (2 по атомам водорода и 2 по атому кислорода), формируя структуру, похожую на тетраэдр. При плавлении льда с повышением температуры водородные связи ослабевают, межмолекулярные расстояния сокращаются - плотность воды увеличивается. Это с одной стороны. С другой - рост температуры означает более интенсивное колебательное движение молекул, что приводит к увеличению расстояния между ними, т.е. уменьшению плотности вещества. Вот эти два противоположных процесса и уравновешиваются при температуре около 4 градусов (на самом деле чуть меньше): в диапазоне от 0 до 4 преобладает первый процесс (рост плотности за счет разрыва водородных связей), от 4 градусов и выше - второй (падение плотности из-за усиления колебаний молекул).
Измерение ускорения свободного падения с математического маятника Цель работы: научиться измерять ускорение свободного падения, используя формулу периода колебаний математического маятника. Приборы и материалы: штатив, шарик с прикрепленной к нему нитью, измерительная лента, секундомер (или часы с секундной стрелкой) . Порядок выполнения работы 1. Подвесьте к штативу шарик на нити длиной 30 см. 2. Измерьте время 10 полных колебаний маятника и вычислите его период колебаний. Результаты измерений и вычисления занесите в таблицу 13. 3. Пользуясь формулой периода колебаний математического маятника T = 2p, вычислите ускорение свободного падения по формуле: g = . 4. Повторите измерения, изменив длину нити маятника. 5. Вычислите относительную и абсолютную погрешность изменения ускорения свободного падения для каждого случая по формулам: dg = = + ; Dg = g•dg. Считайте, что погрешность измерения длины равна половине цены деления измерительной ленты, а погрешность измерения времени — цене деления секундомера. 6. Запишите значение ускорения свободного падения в таблицу 13 с учетом погрешности измерений.
