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.
Обычно на маятник действует сила тяжести F = mg, поэтому он получает ускорение g = F / m.
Гут. Но какое же он будет получать ускорение, если его сунут в жидкость? Формула ускорения та же a = F / m, но только теперь сила будет другая - вот в чём фишка. Сила станет равна силе тяжести минус Архимедовой. А чему равна Архимедова сила?
Fарх = ро_ж * g * V. А чему равна ро_ж? Она равна по условию 0,75 * ро_мат. А чему равен объём V? Объём равен массе делить на ро_мат.
Попробуем собрать Архимедову силу в кучку. Будет: 0,75 * ро_мат * g * m / ро_мат. Плотность материала сократится, останется Fарх = 0,75 * g * m. Вроде бы так.
Ну что, попробуем собрать равнодействующую силу по формуле F = mg - Fарх. F = mg - 0,75mg = 0,25mg.
Ну и какое же ускорение будет теперь разгонять маятник? а = F / m = 0,25 g.
Итак, мы теперь умные, знаем ускорение. Подставляем его в волшебную формулу периода колебаний маятника T=2п*корень(L/a) = 2п*корень(L/0,25g). А было То=2п*корень(L/g).
Попробуем разделить одно на другое. Т/То = корень(L/0,25g) / корень(L/g). Остаётся корень(1/0,25) = корень(4) = 2.
Вроде бы так у нас получилось, период увеличится в 2 раза. Проверь за мной расчёты, может где накосячил.
Обычно на маятник действует сила тяжести F = mg, поэтому он получает ускорение g = F / m.
Гут. Но какое же он будет получать ускорение, если его сунут в жидкость? Формула ускорения та же a = F / m, но только теперь сила будет другая - вот в чём фишка. Сила станет равна силе тяжести минус Архимедовой. А чему равна Архимедова сила?
Fарх = ро_ж * g * V. А чему равна ро_ж? Она равна по условию 0,75 * ро_мат. А чему равен объём V? Объём равен массе делить на ро_мат.
Попробуем собрать Архимедову силу в кучку. Будет: 0,75 * ро_мат * g * m / ро_мат. Плотность материала сократится, останется Fарх = 0,75 * g * m. Вроде бы так.
Ну что, попробуем собрать равнодействующую силу по формуле F = mg - Fарх.
F = mg - 0,75mg = 0,25mg.
Ну и какое же ускорение будет теперь разгонять маятник?
а = F / m = 0,25 g.
Итак, мы теперь умные, знаем ускорение. Подставляем его в волшебную формулу периода колебаний маятника T=2п*корень(L/a) = 2п*корень(L/0,25g). А было То=2п*корень(L/g).
Попробуем разделить одно на другое.
Т/То = корень(L/0,25g) / корень(L/g). Остаётся корень(1/0,25) = корень(4) = 2.
Вроде бы так у нас получилось, период увеличится в 2 раза. Проверь за мной расчёты, может где накосячил.