Тіло масою 1кг має потенціальну енергію 20дж. на яку висоту над землею піднято тіло, якщо за нульовий рівень потенціальної енергії прийнято точку на поверхні землі?
Раздел молекулярной физики, изучающий свойства вещества на основе представлений об их молекулярном строении и определенных законах взаимодействия между атомами (молекулами) , из которых состоит вещество. Считается, что частицы вещества находятся в непрерывном, беспорядочном движении и это их движение воспринимается как тепло. Молекулы взаимно притягиваются — в этом невозможно сомневаться.
Если бы на какое-то мгновение молекулы перестали притягиваться, то все жидкие и твердые тела распались бы и весь мир превратился в газ. Молекулы отталкиваются, и это несомненно, так как иначе жидкость сжималась бы так же легко, как и газ. Между молекулами действуют силы, во многом похожие на межатомные силы, о которых мы говорили выше. На больших расстояниях молекулы притягиваются слабо, при сближении сила их взаимодействия сначала растет, затем падает до нуля; при дальнейшем сближении молекулы отталкиваются. Кривая потенциальной энергии, которую мы только что рисовали для атомов, правильно передает и основные черты взаимодействия молекул. Однако между этими взаимодействиями имеются и существенные различия.
Сравним между собой, например, равновесное расстояние между атомами кислорода, образующими молекулу, и атомами кислорода двух соседних молекул, притянувшихся до равновесного расстояния. Различие будет очень заметным: атомы кислорода, образующие молекулу, устанавливаются на расстоянии 1,21 атомы кислорода разных молекул подойдут друг к другу на 2,8 . Равновесные расстояния атомов, связанных в молекулу, всегда меньше равновесных расстояний между теми же атомами, принадлежащими разным молекулам. На языке потенциальной кривой это значит: яма для атомов, связанных в молекулу, расположена ближе к началу координат, чем яма для атомов соседних молекул.
Итак, повторяем, атомы двух соседних молекул устанавливаются на более далеком расстоянии друг от друга, чем атомы, составляющие молекулу. Отсюда вытекает предположение, что молекулы легче оторвать друг от друга, чем атомы. Так оно и есть в действительности. Если энергия, необходимая для разрыва связи между атомами кислорода, образующими молекулу, равна, как говорилось выше, 116 тыс. калорий на моль, то энергия на «растаскивание» двух молекул кислорода равна всего 2 тыс. калорий на моль. Значит, на кривой потенциальной энергии молекул яма будет не только лежать дальше, но и будет менее глубокой.
Но этим не исчерпывается различие между взаимодействиями атомов, образующих молекулу, и взаимодействиями молекул. Химики показали, что атомы сцепляются в молекулу с ограниченным числом соседей. Если два атома водорода образовали молекулу, то третий атом уже не присоединится к ним для этой цели. Атом углерода не может образовать молекулу более чем с четырьмя соседями, и т. д. Это важное для химии свойство носит название валентности атомов.
Ничего подобного мы не находим в межмолекулярном взаимодействии. Притянув к себе одного соседа, молекула ни в какой степени не теряет своей «притягательной силы» . Подход соседей будет происходить до тех пор, пока хватит места.
Взаимодействие между молекулами может играть большую или меньшую роль в «жизни» молекул вещества. В свою очередь роль взаимодействия молекул вещества зависит от теплового движения. Чем тепловое движение интенсивнее, тем меньше проявляется молекулярное взаимодействие.
Три состояния вещества — газообразное, жидкое и твердое — различаются той ролью, которую играет в их существовании взаимодействие молекул.
На предоставленном графике показано, как с течением времени меняется координата (отклонение) подвешенного на нити колеблющегося шарика. Давайте разберемся, что показывают оси графика и как происходят колебания шарика.
Ось y графика представляет собой координату шарика, а ось x - время. Координата шарика отрицательна для отклонения влево от положения равновесия (когда шарик неподвижен) и положительна для отклонения вправо.
Отмечено, что каждый пик на графике соответствует одному полному колебанию, или одной полной осцилляции, шарика. Осцилляции - это колебательные движения шарика, когда он двигается из одной крайней точки в другую, проходя через положение равновесия.
Теперь взглянем на сам график. В начале временного интервала (приближительно в точке А на графике) шарик находится в крайней правой точке своего колебания. Затем он начинает двигаться влево, проходя через положение равновесия (приближительно в точке В). Затем он дойдет до крайнего отклонения влево (приближительно в точке С), после чего снова начнет двигаться в правую сторону, возвращаясь к положению равновесия и так далее.
Каждый пик на графике соответствует полному колебанию шарика, а время между пиками - период колебаний. Период можно определить, измерив расстояние между двумя соседними пиками на графике и умножив это значение на 2 (так как один пик соответствует половине периода колебаний).
Разложив время на отрезки между пиками и измерив их, можно также определить амплитуду колебаний. Амплитуда соответствует максимальному отклонению шарика от положения равновесия. На графике это расстояние измеряется по оси y от положения равновесия до самого верхнего (или нижнего) пика на графике.
Важно отметить, что на графике представлен упрощенный пример колебаний шарика и он может быть различным в зависимости от разных факторов, таких как амплитуда, масса шарика и силы трения. Для более точного анализа колебаний необходимы более подробные данные и экспериментальные исследования.
Надеюсь, это объяснение поможет тебе понять, как меняется координата подвешенного на нити колеблющегося шарика с течением времени. Если у тебя есть еще вопросы, не стесняйся задавать!
Епот=mgh, откуда h=20/(1*10)=2 м