Гепард масою 70 кг , під час полювання на газелей, досягає швидкості руху 108 км/год і висоти у стрибку 1,5 м. Яку повну механічну енергію він має в цю мить? Відповідь подайте у кілоджоулях.
Когда жидкость соприкасается с твердым телом, на границе их раздела возможны следующие ситуации. Если силы притяжения молекул жидкости друг к другу меньше сил их притяжения к молекулам твердого тела, жидкость должна растекаться по поверхности твердого тела и смачивать его. Если же будут преобладать силы притяжения между молекулами самой жидкости, она будет стремиться принять форму капли. Поверхность твердого тела смачиваться не будет. Явления смачивания и несмачивания хорошо известны из жизни. Смачиваются водой бумага, асфальт, кирпич. Не смачиваются водой жирные поверхности, листья некоторых растений. Капельки ртути на стекле, по той же причине, имеют форму шариков. Интересный опыт по несмачиванию можно поставить с детской присыпкой - ликоподием. Для его проведения нальем в стакан воду и насыпем на ее поверхность тонкий слой ликоподия. Аккуратно погрузим в воду указательный палец и вынем его обратно. Палец остается сухим. Рассматривая механизм взаимодействия молекул граничащих сред можно предположить, что могут существовать вещества, состоящие из длинных молекул, разные концы которых неодинаково взаимодействуют с жидкостью. Если каким-то образом удастся сориентировать молекулы такого вещества одинаковым образом, то может оказаться, что одна поверхность получившегося тела будет смачиваться жидкостью, а другая поверхность того же самого тела - нет. Опыт убеждает нас, что такие вещества действительно существуют. Одним из них является парафин и с ним в домашних условиях можно проделать следующий опыт. Если на поверхность горячей воды накрошить парафин, то он расплавится и образует тонкую жировую пленку на поверхности воды. По мере остывания воды, пленка застынет и превратится в пластину с описанными выше свойствами. Одна сторона пластины, которая была обращена к воздуху не будет смачиваться водой, а другая сторона пластины, которая во время застывания была обращена к воде, будет смачиваться водой.
По своим физическим свойствам и молекулярной структуре твердые тела разделяются на два класса – аморфные и кристаллические тела.
Характерной особенностью аморфных тел является их изотропность, т. е. независимость всех физических свойств (механических, оптических и т. д.) от направления. Молекулы и атомы в изотропных твердых телах располагаются хаотично, образуя лишь небольшие локальные группы, содержащие несколько частиц (ближний порядок). По своей структуре аморфные тела очень близки к жидкостям (см. §3.5). Примерами аморфных тел могут служить стекло, различные затвердевшие смолы (янтарь), пластики и т. д. Если аморфное тело нагревать, то оно постепенно размягчается, и переход в жидкое состояние занимает значительный интервал температур.
В кристаллических телах частицы располагаются в строгом порядке, образуя пространственные периодически повторяющиеся структуры во всем объеме тела. Для наглядного представления таких структур используются пространственные кристаллические решетки, в узлах которых располагаются центры атомов или молекул данного вещества. Чаще всего кристаллическая решетка строится из ионов (положительно и отрицательно заряженных) атомов, которые входят в состав молекулы данного вещества. Например, решетка поваренной соли содержит ионы Na+ и Cl–, не объединенные попарно в молекулы NaCl (рис. 3.6.1). Такие кристаллы называются ионными.
В каждой пространственной решетке можно выделить структурный элемент минимального размера, который называется элементарной ячейкой. Вся кристаллическая решетка может быть построена путем параллельного переноса (трансляции) элементарной ячейки по некоторым направлениям.
Теоретически доказано, что всего может существовать 230 различных пространственных кристаллических структур. Большинство из них (но не все) обнаружены в природе или созданы искусственно.
Кристаллические решетки металлов часто имеют форму шестигранной призмы (цинк, магний), гранецентрированного куба (медь, золото) или объемно центрированного куба (железо).
Кристаллические тела могут быть монокристаллами и поликристаллами. Поликристаллические тела состоят из многих сросшихся между собой хаотически ориентированных маленьких кристалликов, которые называются кристаллитами. Большие монокристаллы редко встречаются в природе и технике. Чаще всего кристаллические твердые тела, в том числе и те, которые получаются искусственно, являются поликристаллами.
В отличие от монокристаллов, поликристаллические тела изотропны, т. е. их свойства одинаковы во всех направлениях. Поликристаллическое строение твердого тела можно обнаружить с микроскопа, а иногда оно видно и невооруженным глазом (чугун)
Если же будут преобладать силы притяжения между молекулами самой жидкости, она будет стремиться принять форму капли. Поверхность твердого тела смачиваться не будет. Явления смачивания и несмачивания хорошо известны из жизни. Смачиваются водой бумага, асфальт, кирпич. Не смачиваются водой жирные поверхности, листья некоторых растений. Капельки ртути на стекле, по той же причине, имеют форму шариков. Интересный опыт по несмачиванию можно поставить с детской присыпкой - ликоподием. Для его проведения нальем в стакан воду и насыпем на ее поверхность тонкий слой ликоподия. Аккуратно погрузим в воду указательный палец и вынем его обратно. Палец остается сухим.
Рассматривая механизм взаимодействия молекул граничащих сред можно предположить, что могут существовать вещества, состоящие из длинных молекул, разные концы которых неодинаково взаимодействуют с жидкостью. Если каким-то образом удастся сориентировать молекулы такого вещества одинаковым образом, то может оказаться, что одна поверхность получившегося тела будет смачиваться жидкостью, а другая поверхность того же самого тела - нет. Опыт убеждает нас, что такие вещества действительно существуют. Одним из них является парафин и с ним в домашних условиях можно проделать следующий опыт. Если на поверхность горячей воды накрошить парафин, то он расплавится и образует тонкую жировую пленку на поверхности воды. По мере остывания воды, пленка застынет и превратится в пластину с описанными выше свойствами. Одна сторона пластины, которая была обращена к воздуху не будет смачиваться водой, а другая сторона пластины, которая во время застывания была обращена к воде, будет смачиваться водой.
По своим физическим свойствам и молекулярной структуре твердые тела разделяются на два класса – аморфные и кристаллические тела.
Характерной особенностью аморфных тел является их изотропность, т. е. независимость всех физических свойств (механических, оптических и т. д.) от направления. Молекулы и атомы в изотропных твердых телах располагаются хаотично, образуя лишь небольшие локальные группы, содержащие несколько частиц (ближний порядок). По своей структуре аморфные тела очень близки к жидкостям (см. §3.5). Примерами аморфных тел могут служить стекло, различные затвердевшие смолы (янтарь), пластики и т. д. Если аморфное тело нагревать, то оно постепенно размягчается, и переход в жидкое состояние занимает значительный интервал температур.
В кристаллических телах частицы располагаются в строгом порядке, образуя пространственные периодически повторяющиеся структуры во всем объеме тела. Для наглядного представления таких структур используются пространственные кристаллические решетки, в узлах которых располагаются центры атомов или молекул данного вещества. Чаще всего кристаллическая решетка строится из ионов (положительно и отрицательно заряженных) атомов, которые входят в состав молекулы данного вещества. Например, решетка поваренной соли содержит ионы Na+ и Cl–, не объединенные попарно в молекулы NaCl (рис. 3.6.1). Такие кристаллы называются ионными.
В каждой пространственной решетке можно выделить структурный элемент минимального размера, который называется элементарной ячейкой. Вся кристаллическая решетка может быть построена путем параллельного переноса (трансляции) элементарной ячейки по некоторым направлениям.
Теоретически доказано, что всего может существовать 230 различных пространственных кристаллических структур. Большинство из них (но не все) обнаружены в природе или созданы искусственно.
Кристаллические решетки металлов часто имеют форму шестигранной призмы (цинк, магний), гранецентрированного куба (медь, золото) или объемно центрированного куба (железо).
Кристаллические тела могут быть монокристаллами и поликристаллами. Поликристаллические тела состоят из многих сросшихся между собой хаотически ориентированных маленьких кристалликов, которые называются кристаллитами. Большие монокристаллы редко встречаются в природе и технике. Чаще всего кристаллические твердые тела, в том числе и те, которые получаются искусственно, являются поликристаллами.
В отличие от монокристаллов, поликристаллические тела изотропны, т. е. их свойства одинаковы во всех направлениях. Поликристаллическое строение твердого тела можно обнаружить с микроскопа, а иногда оно видно и невооруженным глазом (чугун)