Creativitatea poetului, dialectica filosofului, arta cercetătorului -
acestea sunt materialele care alcătuiesc un mare om de știință.
Clement Arkadevich Timiryazev
Clement Arkadevich Timiryazev (03.06.1843–28.04.1920) - naturalist rus, fiziolog - fondatorul rusului
și școlile științifice britanice de fiziologi ai plantelor, un istoric al științei.
CUTIE DE PROBLEME CALITATIVE ÎN FIZICĂ
STRUCTURA MATERIEI, MOLECULELOR, DIFUZARE
Materiale didactice asupra fizicii pentru elevi și părinții lor ;-) și, desigur, pentru profesori creativi. Pentru cei cărora le place să învețe! Atentia ta 40 probleme calitative în fizică pe tema: "Structura materiei, moleculelor, difuzie"... Vom însoți sarcinile cu note și comentarii cognitive - pentru cei care sunt curioși, vom da răspunsuri detaliate ;-) Și ... conform tradiției paginilor verzi, ne vom răsfăța capodopere ale picturii mondiale…
Problema numărul 1
Cine a fost primul care a descoperit experimental mișcarea moleculelor?
Răspuns: În 1827 un botanist britanic Robert Brown, examinând polenul din florile lor la microscop, a constatat că boabele de polen care plutesc în apă se mișcă continuu și haotic. Brown era un adevărat om de știință și, confruntat cu neînțelesul, a investigat conștiincios fenomenul descoperit. El a descoperit că particulele sar mai repede în apa fierbinte decât în \u200b\u200bapa rece. M-am asigurat că drumul lor era absolut aleatoriu și nu depindea de taxiurile londoneze care asfaltau pe trotuar ...
|
|
Problema numărul 2
De ce și cum depinde mișcarea browniană a particulelor suspendate de mărimea lor?
Răspuns: Chiar și Robert Brown a observat că particulele foarte mici suspendate într-un lichid observat la microscop se află într-o stare de mișcare continuă aleatorie și, cu cât particula este mai mică, cu atât se mișcă mai intens. Motivul mișcării browniene este stabilit cu exactitate: moleculele continuu și haotic care se mișcă dintr-un lichid lovesc din toate direcțiile pe boabele unui corp solid și le fac să se miște în dezordine. Cu cât masa bobului este mai mică, cu atât se mișcă mai repede și invers. Astfel, mișcarea browniană a boabelor se datorează mișcării moleculelor lichide.
Robert Brown (Robert Brown; 1773-1858) - botanist britanic, morfolog și organizator de plante. De-a lungul vieții sale, Robert Brown a fost încrezător că amprenta sa va rămâne în istorie datorită meritelor sale botanice. Dar ... acesta este aproape singurul un botanist care a intrat în istoria fizicii.
Stephen Pearce (Stephen Pearce; 16.11.1819–31.01.1904) - pictor portret britanic.
Problema numărul 3
Dacă priviți o picătură de lapte foarte diluat la microscop, puteți vedea că picături mici de ulei care plutesc în lichid se mișcă constant. Explicați acest fenomen. De ce atunci când temperatura laptelui crește, mișcarea lor este accelerată?
Răspuns: Deoarece moleculele lichide se mișcă continuu și aleatoriu și pe măsură ce temperatura crește, viteza mișcării lor crește.
Problema numărul 4
În ce mediu, la aceeași temperatură, mișcarea browniană apare mai intens într-o picătură de apă sau într-o picătură de ulei?
Răspuns: În apă, ca mediu mai puțin vâscos.
Problema numărul 5
Cum se explică răspândirea benzinei, parfumului, lacului și a altor substanțe odorifere în aer?
Răspuns: Mirosul substanțelor mirositoare se răspândește de obicei prin convecție, într-o atmosferă complet calmă, răspândirea mirosurilor se datorează difuziei asociate cu mișcarea aleatorie a moleculelor.
Problema numărul 6
„Bătrâna Izergil”, 1895, Maxim Gorky
Maksim Gorky (28.03.1868 - 18.06.1936) - scriitor rus, prozator, dramaturg. Unul dintre cei mai semnificativi și celebri scriitori și gânditori ruși din lume.
„... Aerul era saturat mirosul înțepător al mării iar fumul gras al pământului, cu puțin înainte de seară, udat din abundență de ploaie. Chiar și acum, resturi de nori rătăceau pe cer, contururi și culori luxuriante, ciudate, aici - moi, ca nori de fum, gri și albastru cenușiu, acolo - ascuțiți, ca fragmente de roci, negru mat sau maro ...
Câte amintiri diferite, emoții vii de neuitat pe care mulți dintre noi le avem cu marea! Cum se compară mirosul special unic al mării? Și ce explicație din punctul de vedere al fizicii puteți face?
Aivazovsky Ivan Konstantinovich (Hovhannes Ayvazyan; 29.07.1817 - 05.02.1900) - pictor marin rus de renume mondial, pictor de luptă, colecționar, filantrop.
Pentru curioși: Apa se evaporă constant de la suprafața mărilor și oceanelor. Împreună cu aceasta, atmosfera intră anual în atmosferă câteva sute de mii de tone de iod, o cantitate de acid boric, fosfați și, evident, altele substanțe chimice... În timpul vânturilor puternice, granița clară dintre suprafața mării și atmosferă se prăbușește. Vântul, alături de spray și spumă, se duce sare, humus, detritus, care apoi parțial cad pe uscat și ... împreună cu iodul iau parte la creație inimitabilă simfonie a mirosului mării... Și această orchestră magică este dirijată convecție și difuzie.
§ Culoarea mării și aqua pe pagina verde „Călătorind în verde”, precum și nuanțe de verde în culori și cifre ;-)
§ O împrăștiere de peisaje marine în lumina lunii de Ivan Konstantinovici Aivazovski pe pagina verde „Luna în pictură” și ... câteva detalii interesante despre dimensiunile aparente ale Lunii ;-)
Problema numărul 7
Dacă vărsați o anumită cantitate de lichid mirositor și volatil la un capăt al camerei, atunci după câteva secunde mirosul său va fi simțit la celălalt capăt al camerei. Nu contrazice acest fapt faptul că viteza medie a moleculelor de gaz la temperatura camerei este mai mare decât viteza unui glonț și se ridică la câteva sute de metri pe secundă?
Problema numărul 8
Care este diferența dintre mișcarea aceleiași molecule în aer și în vid?
Răspuns: În vid, molecula se mișcă uniform și în linie dreaptă. În aer, datorită coliziunilor cu alte molecule, aceeași moleculă se mișcă de-a lungul unei linii zigzag rupte cu viteză variabilă.
Problema numărul 9
Dacă amestecați volume egale de mercur și apă, apoi alcool și apă, atunci în primul caz obțineți un volum dublu al amestecului, iar în al doilea - mai puțin decât dublul volumului. De ce?
Răspuns: Moleculele de alcool și apă pătrund reciproc în golurile dintre ele și intră în interacțiune chimică. Ca urmare, volumul amestecului de apă și alcool este mai mic decât suma volumelor inițiale.
Problema numărul 10
De ce gazele se comprimă mai ușor decât solidele și lichidele?
Problema numărul 11
Uleiul, plasat într-un cilindru de oțel puternic și supus unei presiuni extraordinare de zeci de mii de atmosfere, curge prin pereții cilindrului. Ce ne spune această experiență?
Răspuns: Experiența indică prezența unor goluri intermoleculare în materialul pereților cilindrilor - distanța dintre atomii de fier din zăbrele de cristal devin mai mari decât moleculele de ulei.
Problema numărul 12
Sunt moleculele de apă caldă și rece și moleculele de gheață de aceeași dimensiune și compoziție?
Problema numărul 13
De ce difuzia în gaze și lichide este mai rapidă decât în \u200b\u200bsolide?
Problema numărul 14
Ce procese fizice joacă un rol principal în adaptarea unui descendent la un copac sălbatic?
|
Peter Mörk Mönsted (Peder Mork Monsted; 10.12.1859–20.06.1941) - pictor realist danez, recunoscut maestru al peisajului.
Problema numărul 15
Explicați pe ce fenomen se bazează hrănirea foliară a puieților și a pomilor fructiferi prin pulverizarea frunzelor lor.
Răspuns: Despre fenomenul difuziei. Schimbul de difuzie prin suprafața frunzelor plantelor îndeplinește funcția nu numai de respirație, ci, în parte, de nutriție. Răspunsul la această întrebare poate fi completat cu cuvintele marelui fiziolog rus Clement Arkadievici Timiryazeva din munca sa monumentală „Viața plantelor”publicat în 1898. „Fie că vorbim despre nutriția rădăcinilor în detrimentul substanțelor din sol, fie că vorbim despre nutriția aeriană a frunzelor în detrimentul atmosferei sau despre nutriția unui organ în detrimentul altuia, vecin, vom folosi același lucru motive pentru a explica: difuzie».
Problema numărul 16
Pe ce fenomen se bazează sărarea legumelor, ciupercilor, peștelui și a altor produse?
Problema numărul 17
Pentru ca castraveții să rămână ușor sărați mult timp, murătura cu castraveți trebuie păstrată într-o cameră rece - o pivniță sau frigider. De ce?
Problema numărul 18
Butoaiele uscate de stejar, în care intenționează să murească castraveții, sunt mai întâi scufundate pentru o vreme într-o cuvă cu apă fierbinte, după care fisurile din butoaie dispar. Explicați esența fizică a acestei proceduri.
Problema numărul 19
Trei bărbați într-o barcă, fără un câine, 1889, Jerome Klapka Jerome
Jerome Klapka Jerome (Jerome Klapka Jerome; 02.05.1859–14.06.1927) - Umorist și dramaturg englez.
„... Printre altele, George a sugerat să ia ouă și șuncă, care sunt ușor de preparat, carne rece, ceai, pâine și unt și gem pentru primul mic dejun. La prânz, el a recomandat biscuiți, mezeluri, pâine și unt și gem, dar nu și brânză. Brânza, ca și kerosenul, își imaginează prea mult din sine. Vrea să ia toată barca pentru el. Trece prin coș și dă totul o aromă de brânză. Nu știți ce mâncați - plăcintă cu mere, cârnați sau căpșuni cu smântână. Totul ți se pare ca brânză. Brânza are prea mult miros ... "
Datorită ce fenomen fizic brânza poate „prelua întreaga barcă”? Cu toate acestea, nu am observat o astfel de activitate agitată cu brânză rusă și Adyghe în frigider, dar un astfel de comportament agresiv este foarte frecvent pentru mâncărurile din pește și fructele de mare ;-) și, prin urmare, acestea trebuie depozitate într-un recipient etanș sau chiar mai bine într-un recipient separat secțiunea frigiderului.
Georg Flegel (Georg Flegel; 1566-1638) - Artist german, fondator al școlii germane de natură moartă.
Problema numărul 20
Pe ce fenomen se bazează înmuierea heringului sărat? Explicați cum trece sarea de la hering la apă.
Răspuns: Înmuierea heringului sărat se bazează pe fenomenul de difuzie. Moleculele de sare din soluție se descompun în ioni, iar ioni, ca urmare a procesului de difuzie, se mută în apă, schimbând locuri cu ioni de apă.
Problema numărul 21
De ce smântâna pe lapte se instalează mai repede într-o cameră rece decât într-una caldă?
Răspuns: La temperaturi scăzute, particulele de grăsime sunt mai puțin susceptibile la influența moleculelor înconjurătoare, deoarece viteza lor de mișcare este mai lentă, se „lipesc ușor”, fiind atrase una de cealaltă.
Problema numărul 22
De ce nu ar trebui lăsată mult timp o cârpă umedă de culoare închisă umedă cu o cârpă albă?
Răspuns: Moleculele colorante se vor difuza pe țesătura albă și o vor pata.
Problema numărul 23
Aruncați un cristal de permanganat de potasiu în apă. După un timp, în jurul său se formează un nor violet. Explicați fenomenul.
Răspuns: Substanța, dizolvându-se, difuzează în apă, colorând-o cu o culoare purpurie.
Problema numărul 24
În momentul pericolului, unii cefalopode aruncă o „bombă de cerneală” - un curent de lichid de culoare închisă în fața gurii unui prădător. Cerneala se răspândește în apă ca un nor gros, iar sub capacul „paravanului de fum” molusca scapă mai mult sau mai puțin în siguranță, lăsând inamicul să rătăcească în întuneric. De ce spațiul umplut cu acest lichid devine transparent după un timp chiar și în apă liniștită?
Cefalopode: turma de calamar (Ommastrephes sloaneipacificus); caracatiță (Octopus vulgaris); rusia (Rossia glaucopis); sepie (Sepia officinalis).
Kondakov Nikolay Nikolaevich (1908-1999) - pictor, zoolog și călător rus de animale.
Pentru curioși: „… Cerneala cefalopodă conține vopsea organică din grupul melaninelor, care este aproape în compoziție de pigmentul folosit pentru a ne colora părul. Umbra cernelii nu este aceeași pentru toate cefalopodele: la sepie este albastru-negru (într-o diluție puternică de culoare sepia), la caracatițe este negru, la calmar este maro. Cerneala este produsă de un organ special - creșterea în formă de pară a rectului. Se numește sac de cerneală. Nu tot conținutul sacului de cerneală este pulverizat dintr-o dată. O caracatiță obișnuită poate pune pe o „paravan de fum” de șase ori la rând și, după o jumătate de oră, restabilește complet cantitatea de cerneală uzată. Puterea de colorare a lichidului de cerneală este neobișnuit de mare. Sepia în cinci secunde pătează toată apa dintr-un rezervor cu o capacitate de 5,5 mii litri cu cerneala evacuată. Și calmarii uriași aruncă atât de mult lichid de cerneală încât apa de mare devine tulbure pe sute de metri! "
„Clasa Cephalopoda”, 1968,
Igor Ivanovici Akimushkin
Problema numărul 25
De ce fumul dintr-un foc, pe măsură ce crește, încetează să mai fie vizibil chiar și pe vreme calmă?
Răspuns: Particulele de fum și moleculele de aer se amestecă prin convecție și difuzie. În același timp, concentrația particulelor de fum este redusă continuu și devine invizibilă.
Problema numărul 26
Baloanele pentru copii sunt de obicei umplute cu heliu. De ce își pierd elasticitatea într-o zi, se ridează și nu mai cresc?
Răspuns: Heliul difuzează prin coaja mingii.
Problema numărul 27
Apa râurilor, a lacurilor și a altor corpuri de apă conține molecule de gaze care alcătuiesc aerul. Datorită ce fenomen intră aceste molecule în apă? De ce pătrund până la fundul rezervorului? Descrieți cum se amestecă aerul și apa în acest caz?
Pentru curioși: Procesele de difuzie joacă un rol important în alimentarea cu oxigen a rezervoarelor naturale. Oxigenul pătrunde în straturile mai adânci de apă din apele stagnante datorită difuziei prin suprafața lor liberă. Prin urmare, orice restricții asupra suprafeței libere a apei nu sunt de dorit. Deci, de exemplu, frunzele sau raia care acoperă suprafața apei pot bloca complet accesul oxigenului la apă și pot duce la moartea locuitorilor săi. Din același motiv, vasele cu gât îngust nu sunt potrivite pentru utilizarea ca acvariu.
Volkov Efim Efimovich (23/03/1844 - 17/02/1920) - pictor rus - pictor peisagist, membru al Asociației Expozițiilor de Artă Călătorie, membru titular și academician al Academiei Imperiale de Arte.
Polenov Vasily Dmitrievich (06/01/1844 - 18/07/1927) - artist rus, maestru în pictura istorică, peisagistică și de gen, profesor.
Problema numărul 28
În ce procese și cum are loc difuzia la oameni și animale? Pregătiți un mesaj detaliat pe această temă.
Problema numărul 29
Inhalarea este o metodă de administrare a medicamentului bazată pe inhalarea gazului, aburului sau fumului. Inhalarea este naturală, de exemplu, în peșterile sărate, în stațiunile de pe litoral sau în pădure (inhalarea fitoncidelor) și artificială, folosind dispozitive speciale-nebulizatoare - inhalatoare. Pe ce fenomen fizic se bazează această metodă de administrare a medicamentelor? Și ce sunt fitoncidele?
Pentru curioși: Phytoncides sunt substanțe volatile biologic active formate din plante care ucid sau suprimă creșterea și dezvoltarea bacteriilor, a ciupercilor microscopice, a protozoarelor ... Un hectar de pădure de pin eliberează în atmosferă aproximativ 5 kilograme de phytoncides volatile pe zi și de pădure de ienupăr - cam 30 de kilograme! Fittoncidele de pin sunt dăunătoare pentru bacilul lui Koch, agentul cauzator al tuberculozei; phytoncides brad ucide tuse convulsivă; phytoncides de mesteacăn infectează microbul Staphylococcus aureus ...
Șișkin Ivan Ivanovici (01.25.1832–20.03.1898) - pictor de peisaj rus, academician, profesor, șef al atelierului de peisaj al Academiei Imperiale de Arte, unul dintre membrii fondatori ai Asociației Expozițiilor de Artă Călătoritoare.
§ Pictura "Dimineața într-o pădure de pini" pe pagina verde „Anotimpuri: primăvară”. Un colț ascuns al unei păduri dense de pini realizat de Ivan Ivanovici Shishkina și o familie de urși interpretată de Konstantin Apollonovich Savitsky.
Problema numărul 30
Explicați fenomenul procesului de carburare a oțelului - obținerea unei „cruste” întărite pe suprafața unui produs din oțel moale.
Răspuns: Când produsele din oțel sunt calcinate într-un amestec de cărbune și diverse săruri, atomii de carbon se difuzează în stratul de suprafață al metalului. Acest lucru mărește puterea produsului.
Problema numărul 31
În tehnologie, se folosește metoda „sudării” la rece a metalelor. Pentru a face acest lucru, o parte de fier este aplicată pe alta, sunt puternic comprimate și se obține o conexiune foarte puternică. Ce se întâmplă în timpul „sudării” reci a metalelor?
Răspuns: Cu o compresie puternică, suprafețele produselor se înmoaie, însoțite de difuzia reciprocă a particulelor, forțele de aderență devin atât de semnificative încât asigură o conexiune puternică a produselor.
Problema numărul 32
Care este procesul de colorare a solidelor cu coloranți?
Problema numărul 33
De ce este scris pe tablă cu cretă și nu cu o bucată de marmură albă? Ce se poate spune despre interacțiunea dintre particulele acestor substanțe? De ce nu cad particule de cretă de pe suprafața plăcii?
Răspuns: Forțele de atracție dintre moleculele de cretă sunt mai slabe decât între moleculele de marmură, iar când scriem cu cretă pe tablă, particulele de cretă se desprind și rămân pe tablă, fiind ținute pe ea de forțele de coeziune intermoleculară .
Bogdanov-Belsky Nikolay Petrovich (08.12.1868–19.02.1945) - Artist itinerant rus, academician de pictură.
Problema numărul 34
Pentru a reduce forța de frecare dintre suprafețele de contact, acestea sunt măcinate și lustruite. Cu toate acestea, după o lustruire atentă, forța de frecare începe să crească din nou. Explicați motivul acestui fenomen.
Răspuns: Forțele de aderență intermoleculară cresc.
Problema numărul 35
Pentru a închide bine o sticlă de sticlă, ei folosesc dopuri la sol, de exemplu, sticle cu parfum scump. Dopul și o parte a gâtului sticlei sunt măcinate lin în punctul în care se ating. Pe ce se bazează folosirea dopurilor cu cap?
Problema numărul 36
Ce explică faptul că praful nu cade nici măcar de la suprafață cu fața în jos?
Răspuns: Particulele de praf sunt ținute la suprafață prin forța de atracție reciprocă a moleculelor.
Problema numărul 37
De ce pun benzi de hârtie între ele atunci când pliați sticlă lustruită?
Răspuns: Pentru ca ochelarii să nu se lipească împreună sub influența forțelor de atracție reciprocă a moleculelor.
Problema numărul 38
De ce este imposibil să conectați două rigle de lemn într-una, atașându-le strâns una de cealaltă?
Răspuns: Datorită rugozității suprafețelor riglelor aplicate una la cealaltă, se formează un număr mic de puncte de contact, unde se manifestă forțele de atracție moleculară.
Problema numărul 39
Cel mai important factor în formarea peșterilor carstice este difuzia dioxidului de carbon din aer în apă. Pentru formarea unei peșteri, sunt necesare o cantitate suficientă de precipitații de apă și o formă de relief de succes. Peșterile carstice se găsesc numai acolo unde apare: calcar, dolomit, cretă, precum și gips și sare de rocă. De ce?
Răspuns: Calcarul, dolomitul, creta, gipsul și sarea de rocă sunt roci ușor spălate de apă. Calcarul este foarte puțin solubil în apă distilată pură. Solubilitatea sa crește de mai multe ori dacă dioxidul de carbon dizolvat este prezent în apă și este întotdeauna prezent în apa naturală datorită difuziei. Cu toate acestea, chiar și cu aceasta, calcarul este ușor solubil în apă în comparație cu gips sau sare. Dar ... acest lucru are un efect pozitiv asupra formării peșterilor carstice extinse, deoarece peșterile de gips și sare nu numai că se formează rapid, ci și sunt distruse rapid.
Karl Hush (Carl Hasch; 08.11.1834–04.01.1897) - pictor de peisaj austriac.
Pentru curioși: Prin erodarea rocilor, apa nu numai că își scoate particulele, formând goluri, ci creează decorațiuni de peșteră luxoase: stalactite, stalagmite, stalagnează... Ele apar ca urmare a precipitării carbonatului de calciu atunci când dioxidul de carbon este îndepărtat din apa saturată cu el. Stalactitele și stalagmitele cresc în straturi; în secțiune, modele concentrice sunt vizibile pe ele, ca inelele anuale din copaci. Forma și numele acestor formațiuni depind de modul în care curge apa.
Stalactite (din grecescul stalaktós - picurat) - formațiuni de picurare-picurare atârnate sub formă de țurțuri, tuburi, piepteni, franjuri din tavanul peșterii.
Stalagmitele (din greaca stálagma - picătură) - formațiuni picurare-picurare, în formă de stâlp, conice, în creștere din fundul peșterii.
Stalactitele și stalagmitele sunt, într-un anumit sens, frați gemeni :-) Sub aproape fiecare stalactită crește o stalagmită. Ei cresc unul către celălalt și în cele din urmă se îmbină, formând o coloană stagnează.
§ Câteva fotografii din peștera Bolshaya Azishskaya pe pagina verde „Album foto:„ Adygea ”, vara 2005” - stalactite: „Aripile îngerului”, stalagmite: „Preot cu urmașul său”, stagnează: „Arborele fericirii” și „Palma din Dorințe ”.
Problema numărul 40
„Despre natura lucrurilor”, Titus Lucretius Kar
Titus Lucretius Kar (Titus Lucretius Carus; aproximativ 99 î.Hr. - 55 î.Hr.) - poet și filosof roman. Este considerat unul dintre cei mai străluciți adepți ai materialismului atomistic, conform căruia lucrurile percepute senzual (materiale) constau în particule chimic indivizibile - atomi.
„... Și, în cele din urmă, pe malul mării spărgând valurile,
Rochia este întotdeauna umedă și agățată la soare, se usucă;
Cu toate acestea, nu puteți vedea cum se așază umezeala pe ea,
Și nu vezi cum dispare ea de pe căldură.
Înseamnă că apa este împărțită în părți atât de mici,
Că sunt complet inaccesibile ochilor noștri.
La fel și inelul din interior care este pe deget mult timp
Se poartă, de la an la an devine din ce în ce mai subțire;
Picături cu picături goluri, cădere, stâncă; curbat
Brăzdarul de fier al plugului este șters imperceptibil în sol;
Și pavajul drumului, pavat cu pietre, vedem
Șters de picioarele mulțimii; și mâinile drepte ale statuilor
Cele de bronz de lângă porțile orașului slăbesc treptat
De la căderea lor către oamenii care treceau pe acolo.
Este evident pentru noi că lucrul devine mai mic de la ștergere,
Dar separarea corpurilor, de la ea plecând din fiecare clipă,
Natura ne-a interzis gelos ochilor să vadă…»
Cum poți să comentezi acest pasaj din punctul de vedere al fizicii moderne? Deși existența moleculelor și a atomilor a fost stabilită cu mult timp în urmă și chiar și dimensiunile lor au fost determinate, până de curând nu a fost posibil să se ia în considerare moleculele individuale. Numai în 1945 Alexander Alekseevich Lebedev cu ajutorul unui „microscop electronic” care vă permite să studiați obiecte de dimensiuni foarte mici, a reușit să fotografieze niște molecule mari de proteine \u200b\u200b(albumina)... Ce mărire au modelele moderne de microscopuri electronice, care pot extinde semnificativ capacitățile științei și producției? Pregătiți un mesaj detaliat pe această temă.
Lebedev Alexander Alekseevich (27.11.1893-15.03.1969) - fizician rus, sovietic, specialist în domeniul opticii aplicate și electronice, optică atmosferică și hidrooptică, tehnologie laser, teoria stării sticloase, studierea proprietăților și structurii ochelarilor, radiații cosmice .
§ Alte șapte puzzle-uri de înaltă calitate pe această temă „Mișcare browniană. Difuzare " pe pagina verde „Cutie cu probleme de înaltă calitate în fizică„ hodgepodge prefabricat ”:-) Caseta constă din patru blocuri tematice: 1) Mișcarea browniană. Difuzie; 2) Presiunea atmosferică; 3) Proprietăți lichide. Forța arhimedeană; 4) Fenomene termice.
Vă doresc succes în decizia dvs. independentă
probleme de calitate în fizică!
Literatură:
§ Katz Ts.B. Biofizică în lecții de fizică
§ Lukashik V.I. Olimpiada de Fizică
Moscova: editura „Educație”, 1987
§ Tarasov L.V. Fizica în natură
Moscova: editura „Educație”, 1988
§ Perelman Ya.I. Cunoști fizica?
Domodedovo: editura „VAP”, 1994
§ Zolotov V.A. Întrebări și sarcini în fizică clasa 6-7
Moscova: Editura „Educație”, 1971
§ Tulchinsky M.E. Probleme de fizică calitativă
Moscova: editura „Educație”, 1972
§ Kirillova I.G. Carte pentru lectură în fizică clasa 6-7
Moscova: Editura „Educație”, 1978
§ Erdavletov S.R., Rutkovsky O.O. Geografia distractivă a Kazahstanului
Alma-Ata: editura Mektep, 1989.
70. Moleculele unui solid sunt în continuă mișcare. De ce nu se dezintegrează solidele în molecule separate?
Moleculele în stare solidă interacționează destul de puternic între ele.
71. De ce nu putem conecta creionul rupt astfel încât să devină din nou întreg?
Pentru aceasta, este necesar să se apropie suprafețele fracturii de o distanță la care interacțiunea moleculelor creionului devine suficient de puternică. Este practic imposibil să faci asta.
72. De ce nu se ridică praful pe drum după ploaie?
Particulele de praf umezite cu apă se lipesc și masa lor crește. Prin urmare, sunt mai greu de ridicat în aer.
73. De ce este nevoie de mult mai mult efort pentru a separa coli de hârtie umezite cu apă decât atunci când răsuciți paginile uscate ale unei cărți?
Interacțiunea dintre moleculele frunzei umede este mai puternică decât interacțiunea dintre moleculele frunzei uscate.
74. De ce este scris pe tablă cu cretă și nu cu o bucată de marmură albă? Ce se poate spune despre interacțiunea dintre particulele acestor substanțe?
Interacțiunea dintre moleculele de marmură este atât de puternică încât forța de frecare a marmurei împotriva plăcii nu este suficientă pentru a zdrobi marmura. Forța de atracție dintre moleculele de cretă este mult mai mică decât cea a marmurei.
75. Care dintre substanțe (plumb, ceară, zinc) în condiții normale, forța de atracție dintre particule este cea mai mare; cel mai mic?
Maximul este pentru oțel, minimul este pentru ceară.
76. Măsurile de lungime ale capătului planului (plăci Johansson) sunt lustruite astfel încât, la contact, să se lipească unele de altele și să se țină reciproc (Fig. 17). Explicați motivul acestui fenomen.
Datorită netezimii plăcilor la atingere, multe particule de suprafață se apropie de distanțe la care forțele de atracție intermoleculară încep să joace un rol important.
77. Sudarea pieselor metalice poate fi realizată și într-un mod rece, dacă, conectându-le, strângeți foarte tare. În ce condiție se poate efectua o astfel de sudare?
O astfel de sudură poate fi realizată cu condiția ca majoritatea particulelor de pe suprafața pieselor de sudat să fie aduse împreună la o distanță de atracție reciprocă.
78. Placa de sticlă, suspendată pe un cablu de cauciuc, a fost coborâtă până când a atins suprafața apei (Fig. 18). De ce se întinde cablul când discul este ridicat?
Ca urmare a interacțiunii intermoleculare, apa udă și atrage placa de sticlă.
79. În ce stare - solid sau lichid - este mai mare forța de atracție între moleculele de plumb?
În solid.
80. Uleiul este relativ ușor de îndepărtat de pe suprafețele de cupru curate. Este imposibil să îndepărtați mercurul de pe aceeași suprafață. Ce se poate spune despre atracția reciprocă dintre moleculele de petrol și cupru, mercur și cupru?
Moleculele de ulei interacționează cu cuprul mai slab decât moleculele de mercur.
81. Moleculele unei substanțe sunt atrase una de cealaltă. De ce există decalaje între ele?
Deoarece forțele respingătoare acționează și între molecule.
82. Ce este comun între lipirea hârtiei și lipirea metalelor?
La lipirea hârtiei și lipirea produselor metalice, particulele de adeziv (lipire) pătrund în straturile de suprafață ale foilor de lipit (corpuri lipite). În acest caz, interacțiunea dintre moleculele de clei și hârtie (particule metalice și de lipit) este mai mare decât între moleculele foilor de hârtie lipite (produse metalice lipite).
83. Care este diferența dintre sudarea pieselor metalice și lipirea produselor metalice?
Când se sudează, acestea se lipesc fără lipire, datorită difuziei moleculelor corpurilor care sunt sudate singure.
În timpul lecțiilor, am urmărit cum creta își lasă urmele pe tablă și a apărut întrebarea: „De ce scriem cu cretă?”
Timp de mulți ani și chiar secole, creta școlară a rămas un instrument indispensabil pentru profesori. Cum s-au gândit oamenii să folosească creta pentru a-i învăța pe copii? De ce scrie creta pe tablă? În ce constă? Pot folosi alte minerale pentru a scrie pe tablă? Am vrut să răspund la aceste întrebări.
Mi-am împărtășit gândurile cu Alla Petrovna, profesorul meu, și ea m-a invitat să fac cercetări științifice și să găsesc singuri răspunsuri la toate întrebările.
Am emis ipoteza: să presupunem că poți scrie pe o tablă cu mai mult decât doar cretă. După efectuarea experimentelor, am ajuns la concluzia că creta este un calcar moale, astfel încât particulele sunt ușor separate de aceasta, lăsând o urmă pe tablă. Astfel, devine clar de ce este ușor să scrieți pe tablă cu cretă.
Ce mai poți scrie pe tablă? Pentru aceasta, am ales încă două substanțe: cărbune și gips, care au o structură slabă. De ce tocmai ei?
Încă din cele mai vechi timpuri, cu ajutorul cărbunelui, au pictat pe pietre și hârtie. Cărbunele era deja cunoscut grecilor antici, care au obținut un material similar cu cel folosit astăzi de artiști din ramuri de salcie, struguri și nuci carbonizate.
Am ales și gipsul dintr-un motiv. Denumirea de gips provine din cuvântul grecesc gipsos (gips sau cretă). Este foarte asemănător cu creta: alb și se sfărâmă. Creioanele școlare mulate sunt 40% cretă și 60% tencuială.
Cu toate acestea, după efectuarea experimentului, am ajuns la concluzia că gipsul din formă pură lasă zgârieturi pe tablă pentru că este o substanță cristalină, mai dură și mai densă decât creta. De asemenea, cărbunele nu este potrivit, deoarece se sfărâmă, lasă urme slab vizibile și vă murdărește mâinile.
Astfel, am dovedit că creta este cel mai convenabil material pentru scrierea pe o tablă.
În timp ce lucram la proiect, am învățat o mulțime de lucruri interesante: cum a apărut creta, unde se află Munții Albi în Rusia. În viitor, intenționez să continui lucrul la efectuarea de experimente și cercetări legate de cretă și utilizarea acesteia în cadrul nostru viata de zi cu zi, deoarece creta este plină de multe mistere.
68. Unde este cel mai bun loc pentru depozitarea unui balon de cauciuc umplut cu hidrogen: într-o cameră rece sau caldă?
69. O cană de lapte a fost pusă în frigider, cealaltă a fost lăsată în cameră. Unde se va instala crema mai repede? De ce?
G. E \u003d! T.
1 2 ore
Figura: 16
yu
5. ATRACTIA ȘI ÎNLOCUIREA MOLECULELOR
70. Moleculele unui solid sunt în continuă mișcare. De ce nu se dezintegrează solidele în molecule separate?
71. De ce, după ce am rupt un creion, nu îi putem conecta părțile astfel încât să devină din nou întreg?
72. De ce nu se ridică praful pe drum după ploaie?
73. De ce este necesar un efort mult mai mare pentru a separa coli de hârtie umezite cu apă decât atunci când întoarceți paginile uscate ale unei cărți?
74. De ce este scris pe tablă cu cretă și nu cu o bucată de marmură albă? Ce se poate spune despre interacțiunea dintre particulele acestor substanțe?
75. Atracția dintre particulele de ce substanțe (plumb, ceară, oțel) este cea mai mare, cea mai mică?
76. Blocurile ecartamentului (țiglele) sunt lustruite astfel încât la contact să se „lipească” unul de celălalt și să se țină reciproc (Fig. 17). Explicați motivul acestui fenomen.
77. Sudarea pieselor metalice poate fi realizată și la rece, dacă acestea sunt conectate și stoarse foarte tare. În ce condiție pot fi sudate piesele?
78. Placa de sticlă, suspendată pe un cablu de cauciuc, a fost coborâtă până când a atins suprafața apei (Fig. 18). De ce se întinde cablul când discul este ridicat?
79. În ce stare - solid sau lichid - este mai mare atracția dintre moleculele de plumb?
80. Uleiul este relativ ușor de îndepărtat de pe suprafețele de cupru curate. Dacă suprafața cuprului este udată cu mercur, este imposibil să se îndepărteze mercurul de pe suprafața cuprului. Ce se poate spune despre atracția reciprocă dintre moleculele de petrol și cupru, mercur și cupru?
81. Moleculele unei substanțe sunt atrase una de cealaltă. De ce există decalaje între ele?
82. De ce, în timpul coliziunii, moleculele de aer se dispersează, zboară una de alta și nu se unesc?
83. Ce explică compresibilitatea redusă solide și lichide?
6. TREI STĂRI DE SUBSTANȚĂ
84. În ce stare se află următoarele substanțe la temperatura camerei: apă, zahăr, aer, tablă, alcool, gheață, oxigen, aluminiu, lapte, azot? Notați răspunsurile în tabel:
condiție
solid lichid gazos
85. Poate un vas deschis să fie umplut cu gaz până la 50% din volumul său?
86. Care sunt asemănările și diferențele în proprietățile gazelor și lichidelor? lichide și solide?
87. Pot fi oxigenul și azotul în stare lichidă?
88. Mercurul, fierul, plumbul pot fi în stare gazoasă?
89. Într-o seară de vară s-a format ceață peste mlaștină. Care este starea apei?
90. Într-o zi geroasă de iarnă, peste gaura din râu s-a format ceață. Care este starea apei?
91. Ce substanță primește un nume diferit în timpul tranziției sale de la lichid la starea solidă?
92. Care sunt asemănările și diferențele în mișcarea moleculelor de gaze și lichide? molecule de lichide și solide?
93. Sunt moleculele de apă rece diferite de moleculele de apă caldă și caldă? din molecule de gheață?
94. Apa s-a evaporat și s-a transformat în abur. S-au schimbat moleculele de apă în sine? Cum s-au schimbat locația și mișcarea lor?
II. MIȘCARE ȘI FORȚĂ
7. MISCARE MECANICĂ
95. Există o carte pe masă în vagonul în mișcare al unui tren de călători. Cartea este în repaus sau în mișcare în raport cu: a) masa; b) șine; c) podeaua mașinii; d) stâlpi telegrafici?
96. Care este traiectoria când mașina se deplasează, descrie centrul roții în raport cu un drum drept?
97. Luați în considerare mișcarea capetelor minutelor și orelor. Ce au în comun aceste mișcări? În ce se deosebesc între ele?
98. Ciclistul se mișcă uniform și în linie dreaptă. Care este traiectoria punctelor jantei roții în raport cu cadrul bicicletei?
99. Ce părți ale bicicletei în timpul mișcării sale descriu rectilinii și ce - trasee curbate în raport cu drumul?
100. După ce nava spațială sovietică Soyuz-31 a acostat cu complexul orbital Salyut-6 - Soyuz-29, stația orbitală Salyut-6 și nava s-au deplasat împreună de ceva timp. Care este viteza stației și a navelor față de ele în timpul unui astfel de zbor?
101. Figura 19 prezintă o parte din traiectoria Pământului în jurul Soarelui. Săgețile arată direcțiile mișcării și rotației Pământului. Când locuitorii Moscovei se mișcă mai rapid în spațiu față de Soare: la prânz sau la miezul nopții? De ce?
102. Un grup de planuri (Fig. 20) efectuează simultan acrobatie aeriană, menținând o formație dată. Ce se poate spune despre mișcarea aeronavelor una față de cealaltă?
103. Mingea într-un tub umplut cu apă (Fig. 21) coboară uniform și fiecare secundă trece 5 cm. În ce direcție și cu ce viteză ar trebui să fie deplasată
Figura: 19
Figura: douăzeci
13
un tub pentru a menține mingea în repaus față de suprafața Pământului?
104. Ciclistul a călătorit de la L la B (Fig. 22). Roțile din față și din spate sunt parcurse în același mod?
105. Roțile din dreapta și din stânga ale mașinii trec pe aceleași căi la rotire (fig. 23)?