WŁAŚCIWOŚCI MATERII Zdjęcie w tle każdego slajdu pochodzi ze strony: http://www.flickr.com/photos/nurpax/sets/72157602040746731/
Oddziaływania ODDZIAŁYWANIA grawitacyjne elektromagnetyczne jądrowe Wszystkie oddziaływania są wzajemne. Miarą wzajemnego oddziaływania ciał jest siła.
Obserwując zjawiska fizyczne, nie widzimy oddziaływań, ale ich skutki. SKUTKI ODDZIAŁYWAŃ DYNAMICZNE STATYCZNE TRWAŁE NIETRWAŁE (SPRĘŻYSTE) Do dynamicznych skutków oddziaływań zaliczamy zmianę wektora prędkości (prędkość ciała maleje, rośnie lub zmienia kierunek), do statycznych – zmianę kształtu ciała. Skutki oddziaływań mogą być różne dla różnych ciał. Siłą wypadkową nazywamy siłę, której działanie na ciało powoduje taki sam skutek jak działanie kilku sił składowych.
Siła Siła jest wielkością wektorową. Wektory na rysunkach przedstawiamy za pomocą strzałek. Jednostką siły jest niuton (N). Symbolem siły jest F. Aby w pełni opisać siłę, należy podać jej cechy: wartość – symbolizuje ją długość odcinka, kierunek – wyznacza go prosta, wzdłuż której działa ta siła, zwrot – pokazuje, w którą stronę działa siła, punkt przyłożenia – punkt, w którym siła jest przyłożona. wartość wektora kierunek wektora F zwrot punkt przyłożenia
Ciężar ciała obliczamy ze wzoru: Masa i ciężar ciała Masa to wielkość fizyczna charakteryzująca ilość materii, z której ciało jest zbudowane. Jednostką masy jest kilogram (kg). Ciężar ciała to siła, z jaką Ziemia przyciąga ciało. Ciężar ciała zależy od miejsca, w którym ciało się znajduje. Ciężar ciała obliczamy ze wzoru: Oznaczamy: F – ciężar (N), m – masa (kg) g – przyśpieszenie ziemskie Przyśpieszenie ziemskie g = 9,81 . Przy rozwiązywaniu zadań przyjmujemy wartość przybliżoną g ~ 10 . F=m*g m s2 m s2 m s2
Gęstość danej substancji zależy od stanu skupienia, temperatury Gęstość jest wielkością fizyczną, która określa stopień koncentracji materii. Gęstość substancji obliczamy, dzieląc masę ciała przez jego objętość: Oznaczamy: d – gęstość , m – masa ciała (kg), V – objętość ciała (m3). Gęstość danej substancji zależy od stanu skupienia, temperatury i ciśnienia. d= m V kg m3
Budowa materii Materia występuje w trzech stanach skupienia: stałym, ciekłym, gazowym (lotnym). Stan skupienia zależy od: rodzaju substancji, temperatury, ciśnienia.
Model budowy cząsteczkowej – ciało stałe. Stan stały Substancja w stanie stałym (ciało stałe) ma określony kształt i objętość. Ciała stałe w większości mają budowę krystaliczną. Atomy (cząsteczki) tworzą w nich sieć krystaliczną – znajdują się blisko siebie, a ich położenia są uporządkowane. Nie mogą poruszać się swobodnie – wykonują drgania wokół położeń równowagi. W wyższej temperaturze amplituda drgań jest większa. Model budowy cząsteczkowej – ciało stałe.
Model budowy cząsteczkowej - ciecz Stan ciekły Substancja w stanie ciekłym (ciecz) ma określoną objętość, którą trudno zmienić. Ciecz przyjmuje kształt naczynia, jest nieściśliwa, zachowuje swoją objętość tworząc poziomą powierzchnię swobodną. Siły międzycząsteczkowe są znacznie mniejsze niż w ciele stałym. Odległość między cząsteczkami są porównywalne do odległości w ciele stałym. Cząsteczki cieczy przemieszczają się, wykonują drgania wokół nowych położeń Model budowy cząsteczkowej - ciecz
Rysunek pochodzi ze strony: http://pl.wikipedia.org. Utwór na licencji Powstawanie menisku A – woda, menisk wklęsły: Fprzylegania > Fspójności B – rtęć, menisk wypukły: Fprzylegania < Fspójności Rysunek pochodzi ze strony: http://pl.wikipedia.org. Utwór na licencji Wikimedia Commons.
Model budowy cząsteczkowej - gaz Stan lotny (gaz, para) W stanie lotnym substancja jest ściśliwa i rozprężliwa, odległości między cząsteczkami są duże. Gaz nie ma własnego kształtu ani objętości, wypełnia całą objętość naczynia. Łatwo jest zmienić objętość gazu. Cząsteczki gazu poruszają się swobodnie od zderzenia do zderzenia ruchem po linii prostej ze średnią szybkością tym większą, im wyższa jest temperatura gazu. Model budowy cząsteczkowej - gaz
Zmiany stanów skupienia materii CIECZE GAZY CIAŁA STAŁE krzepnięcie skraplanie topnienie parowanie sublimacja resublimacja
Zjawiska cząsteczkowe w ciałach stałych, cieczach i gazach nazwa zjawiska opis zjawiska przyczyny zjawiska dyfuzja samorzutne mieszanie się cząsteczek różnych ciał ruch cząsteczek kontrakcja objętości zmniejszenie się objętości dwóch cieczy po wymieszaniu różne wielkości cząsteczek spójność powstawanie menisku wypukłego wzajemne przyciąganie cząsteczek tej samej substancji przyleganie powstawanie menisku wklęsłego, zwilżanie powierzchni wzajemne przyciąganie cząsteczek różnych substancji napięcie powierzchniowe tworzenie powierzchni cieczy działanie wypadkowych sił spójności na cząsteczki na powierzchni cieczy włoskowatość zajmowanie prze większość cieczy wyższego poziomu w rurkach kapilarnych niż w rurkach szerokich siły przylegania zmiany stanów skupienia przechodzenie substancji z jednego stanu skupienia w drugi zmiana energii potencjalnej oddziaływań międzycząsteczkowych rozszerzalność temperaturowa ciał zmiany wymiarów ciała przy zmianach temperatury, większość ciał ze wzrostem temperatury zwiększa swoją objętość zmiany średnich odległości między cząsteczkami w wyniku zmian temperatury
Ciśnienie F p= S 1N 1Pa= 1m2 Oznaczamy: Ciśnienie mówi nam, jak duża siła nacisku działa na jednostkę powierzchni. Ciśnienie jest wielkością fizyczną, którą obliczamy, dzieląc wartość siły nacisku, działającej prostopadle do powierzchni, przez pole tej powierzchni. F S Oznaczamy: F – siła nacisku (N), S – pole powierzchni (m2), p – ciśnienie p= N m2 Jednostką ciśnienia w układzie SI jest pascal, oznaczany symbolem Pa. 1N 1m2 1Pa= Często używamy jednostek większych: 1 hPa (hektopascal) = 100 Pa 1MPa (megapascal) = 1 000 000 Pa 1 kPa (kilopascal) = 1000 Pa 1 GPa (gigapascal) = 1 000 000 000 Pa
Ciśnienie hydrostatyczne Ciśnienie panujące w cieczy, wywołane jej ciężarem, nazywamy ciśnieniem hydrostatycznym. Jest ono tym większe, im głębiej się zanurzymy, czyli im większa jest wysokość słupa cieczy ponad poziomem morza (większy nacisk wywierany przez ciecz znajdującą się powyżej). Zależy ono także od gęstości cieczy i przyspieszenia grawitacyjnego. Ciśnienie hydrostatyczne obliczamy ze wzoru: ph=d*h*g Oznaczamy: ph - ciśnienie hydrostatyczne (Pa), d – gęstość cieczy , h – wysokość słupa cieczy (m), g – przyspieszenie ziemskie . kg m3 N m2 Jednostką ciśnienia hydrostatycznego jest paskal (Pa): kg m3 N m2 1N 1m2 1 Pa = 1 * 1 m * 1 =
Prawo Pascala Prawo Pascala: wzrost ciśnienia wywieranego na ciecz lub gaz wywołuje takie samo ciśnienie w całej objętości cieczy lub gazu. Prasa hydrauliczna to urządzenie, które działa na zasadzie prawa Pascala: F1 S1 F2 S2 = Oznaczamy: F1 - siła nacisku na mały tłok (N), F2 – siła działająca na duży tłok (N), S1 – pole powierzchni małego tłoka (m2), S2 – pole powierzchni dużego tłoka (m2). Schemat prasy hydraulicznej ze strony: http://wiki.wolnepodreczniki.pl/Fizyka:Gimnazjum/Hydrostatyka . Utwór na licencji Creative Commons
Prawo Archimedesa Fw=d*V*g Oznaczamy: Prawo Archimedesa: na ciało zanurzone w cieczy lub w gazie działa skierowana do góry siła wyporu, której wartość jest równa ciężarowi cieczy lub gazu wypartego przez to ciało. Fw=d*V*g Oznaczamy: Fw – siła wyporu (N), V – objętość wypartej cieczy lub gazu (m3), d – gęstość wypartej cieczy lub gazu , g – przyśpieszenie ziemskie . kg m3 N m2
Vczęści zanurzonej Vciała Warunki pływania ciał Gdy ciało pływa częściowo zanurzone w cieczy, to wartość siły ciężkości jest równa wartości siły wyporu F = Fw. Podstawiając F = Vciała* dciała * g oraz Fw = Vczęści zanurzonej * dciała * g, otrzymujemy: Vciała * dciała * g = Vczęści zanurzonej * dciała * g Po przekształceniu otrzymujemy: Vczęści zanurzonej Vciała dciała dcieczy =
Opracowała: Anna Sawczyszyn kl. III gimnazjum