Вотличие от механики, которая изучает движение отдельных частиц или тел под действием различных сил, молекулярная имеет дело со свойствами вещества. как показывает опыт, всякое вещество состоит из большого числа отдельных микроскопических частиц — атомов и молекул, которые взаимодействуют между собой и находятся в непрестанном движении. такая система частиц называется макроскопической. можно выделить три наиболее характерных состояния, в которых может находиться вещество, — твердое, жидкое и газообразное. свойство тела находиться в одном из этих состояний есть его макроскопическое свойство, не зависящее от свойств отдельных частиц, образующих тело. например, железо может существовать в кристаллическом состоянии (в виде твердого тела) или пребывать в расплавленном состоянии (в виде жидкости), или испаряться в виде газа, хотя при переходе из одного состояния в другое с самими атомами железа не происходит никаких изменений. макроскопическими являются также свойства вещества по отношению к внешним воздействиям, например, сжимаемость. другими словами, макроскопические свойства — это свойства тела, рассматриваемые без учета его внутренней структуры. молекулярной — объяснение и изучение макроскопических свойств вещества исходя из известных микроскопических взаимодействий между отдельными составляющими его частицами. простейшее взаимодействие между частицами — обычное механическое столкновение, но взаимодействия могут быть и более сложными. с этой точки зрения рассмотрим существование твердого, жидкого и газообразного состояний. из механики известно, что положение частицы в пространстве характеризуется ее потенциальной энергией u(r), минимум которой отвечает положению устойчивого равновесия. величина ее кинетической энергии t служит мерой движения частицы. таким образом, в зависимости от соотношения между величинами потенциальной и кинетической энергий частица будет или «привязана» к определенной области пространства, или совершать свободное движение.
Выберем начало отсчёта в той точке, откуда тело начало падать, а направление оси Х - вертикально вниз. Тогда уравнение, описывающее движение тела в выбранной системе координат, будет иметь вид:
х=g*t2/2, где g - ускорение свободного падения (в нашем уравнении оно со знаком плюс, т.к. направлено вертикально вниз и направление оси Х мы также выбрали вертикально вниз.
Пусть тело падало T секунд. Найдём координаты тела через T-1 секунду и через T секунд после начала падения. Разность этих координат x(T)-x(T-1) и есть путь, который тело за последнюю секунду, т.е. x(T)-x(T-1)=50. У нас получилось уравнение:
g*T2/2-g*(T-1)2/2=50
Единственное неизвестное в этом уравнении - это T (время падения тела). Найдём его:
10T2-10T2+20T-10=100
20T=110
T=5.5 секунд
Теперь, подставив общее время падения (T), в уравнение движения, легко найти - с какой высоты упало тело (какой путь оно проделало за время падения - с такой высоты и упало):
D=5²-4•2•2=25-16=9
x1,2=-5±√9/4=-0,5