Фізіка
Выдавец: Народная асвета
Памер: 173с.
Мінск 2017
Галоўныя вывады
1. Газы, вадкасці і цвёрдыя целы пры награванні расшыраюцца.
2. Цеплавое расшырэнне ў розных вадкасцей і розных цвёрдых цел неадноль-кавае.
3. Пры павелічэнні тэмпературы ўсе газы расшыраюцца аднолькава.
Кантрольныя пытанні
1. Што называюць цеплавым расшырэннем цел?
2. Прывядзіце прыклады цеплавога расшырэння (сціскання) цвёрдых цел, вад-касцей, газаў.
3. Чым адрозніваецца цеплавое расшырэнне газаў ад цеплавога расшырэння цвёрдых цел і вадкасцей?
^ Дамашняе заданне
1. Выкарыстоўваючы пластыкавую бутэльку і тонкую трубку для соку, правядзіце дома дослед па цеплавым расшырэнні паветра і вады. Вынікі эксперымента апішыце ў сшытку.
2. Вазьміце 5-капеечную манету, 2 цвікі, дошку, свечку і пінцэт. Цвікі ўбіце ў дошку так, каб манета ледзь праходзіла паміж імі (мал. 69). Тры-маючы манету пінцэтам, нагрэйце яе на полымі свечкі. Ці праходзіць на-грэтая манета паміж цвікамі? Растлу-мачце вынікі доследу.
Мал. 69
46 Будова рэчыва
§ 13.
Мал. 71
Тэмпература.
Вымярэнне тэмпературы.
Тэрмометры
Кожную раніцу, збіраючыся на працу або ў школу, мы пытаемся: «Якая на вуліцы тэмпература?», разу-меючы пад гэтым, наколькі цёплае або халоднае па-ветра звонку.
Што такое тэмпература? Як яе вымераць? Ці дастаткова для гэтага нашых адчуванняў цяпла і хо-ладу?
Тэмпература вызначае ступень нагрэтасці цела.
Правядзём дослед. Нальём у тры пасудзіны ваду рознай тэмпературы (мал. 70). Апусцім пра-вую руку ў пасудзіну 1 з халоднай вадой, а ле-
вую — у пасудзіну 3 з гарачай вадой. Праз 2—3 мін абедзве рукі апусцім у пасудзіну 2. Па адчуван-нях правай рукі вада ў пасудзіне 2 — цёплая, a па адчуваннях левай — халодная. Гэта сведчыць аб тым, што нашы адчуванні суб’ектыўныя. Для аб’ектыўнай ацэнкі ступені нагрэтасці цела, г. зн. яго тэмпературы (абазначаецца літарай t), служыць вымяральны прыбор тэрмометр.
Будова і прынцып дзеяння самага простага тэрмометра былі заснаваны на цеплавым рас-шырэнні рэчыва. Тэрмометр уяўляў сабой шкля-ны балончык, злучаны з тонкай трубкай (капіля-рам). Балончык запаўняўся ртуццю або падфарба-ваным спіртам. Для вырабу шкалы вызначаліся становішчы ўзроўняў вадкасці ў трубцы пры апусканні балончыка ў снег або лёд, якія растаюць (мал. 71, а), і ваду, што кіпіць (мал. 71, б).
Будова рэчыва 47
Становішча ўзроўню вадкасці ў трубцы, калі ба-лончык быў у лёдзе, што раставаў, прымалася за нулявое, а тэмпература гэтага лёду — за нуль градусаў.
Другому становішчу ўзроўню адпавядала тэм-пература кіпячай вады, прынятая за 100 граду-саў. Даўжыня слупка паміж 0 і 100 градусамі дзялілася на 100 роўных частак (гл. мал. 71, б). Адно дзяленне азначала адзін градус. Такая шка-ла ўпершыню была прапанавана шведскім вучо-ным А. Цэльсіем у 1742 г. Таму яна называецца шкалой Цэльсія, а адзінка шкалы — градусам Цэльсія (°C).
Менавіта такую шкалу маюць бытавыя тэрмо-метры (мал. 72, a, б). Асаблівасці ў будове мае медыцынскі тэрмометр (мал. 72, в). Паколькі ім вымяраюць тэмпературу цела чалавека, то цана °C дзялення яго шкалы С = 0,1----. Такім чынам,
дзял.
дакладнасць вымярэння медыцынскім тэрмо-метрам у 10 разоў вышэйшая, чым дакладнасць вымярэння бытавым тэрмометрам, у якога цана °C
дзялення С = 1 ——. Шкала медыцынскага тэр-дзял.
мометра мае ніжнюю і верхнюю межы: 35 °C і 42 °C. Вы, відавочна, самі здагадаліся, чаму на шкале няма абазначэнняў тэмпературы ніжэй за 35 °C і вышэй за 42 °C. Пры такіх тэмпературах цела чалавек гіне. Нармальнай для здаровага ча-лавека лічыцца тэмпература 36,6 °C.
Балончык медыцынскага тэрмометра запаўня-ецца ртуццю. Паблізу ад балончыка трубка мае звужэнне, што не дазваляе ртуці пасля таго, як вымярэнне скончана і тэрмометр астыў, вярнуц-ца назад у балончык. Гэтага можна дасягнуць толькі рэзкім устрэсваннем тэрмометра.
У апошні час усё часцей выкарыстоўваюцца лічбавыя тэрмометры (мал. 73). Яны больш зруч-ныя і бяспечныя, чым ртутныя.
б
a
Мал. 72
50
40
33
?о „20
10 10
0
10
20
0
50
40
30
40
20
Мал. 73
48 Будова рэчыва
Галоўныя вывады
1. Тэмпература вызначае ступень нагрэтасці цела.
2. Для аб’ектыўнай ацэнкі тэмпературы служыць тэрмометр.
3. Тэрмометр заснаваны на цеплавым расшырэнні рэчыва.
4. Бытавыя тэрмометры ў нашай рэспубліцы маюць шкалу Цэльсія.
Кантрольныя пытанні
1. Якая з’ява ляжыць у аснове будовы і дзеяння тэрмо-метра?
2. Што прынята за 0 і 100 градусаў па шкале Цэльсія?
3. Па малюнку 74 вызначыце: а) цану дзялення шкалы кожнага тэрмометра; б) верхнюю і ніжнюю межы вы-мярэнняў; в) паказанні тэрмометраў.
4. Чым тлумачацца значэнні ніжняй і верхняй меж вы-мярэння медыцынскага тэрмометра?
5. Ці можна бытавым тэрмометрам вымераць тэмпера-туру адной кроплі вады? Чаму?
Мал. 74
—► Дамашняе заданне
Ахалоджваецца
У 1592 г. вучоны Галілеа Галілей (гл. форзац 1) стварыў прыбор, які можна лічыць роданачальнікам тэрмометра. Ён называўся тэр-маскопам. Схема тэрмаскопа прадстаўлена на малюнку 75. Узровень вады ў трубцы залежаў ад тэмпературы паветра ў шарыку.
Выкарыстаўшы пластыкавую бутэльку (замест шарыка) і трубачку для соку, самастойна вырабіце тэрмаскоп і назірайце, як залежыць узровень вады ў трубачцы ад тэмпературы паветра ў пакоі, на вуліцы. Чым, на ваш погляд, нязручны дадзены прыбор? Што ў ім агульнае з бытавым тэрмометрам?
Мал. 75
Pyx І СІЛЫ
Чаму гром мы чуем пазней, чым бачым успышку маланкі?
Чаму нельга імгненна спыніць аўтамабіль?
3 якой сілай нас прыцягвае Зямля?
Як перасунуць дом?
50 Pyx i сілы
§ 14.
Мал. 76
Мал. 77
Мал. 78
Механічны pyx.
Адноснасць спакою i РУху
Вы ўжо ведаеце, якім складаным з’яўляецца ха-атычны рух малекул. У паўсядзённым жыцці мы су-стракаемся з больш простымі відамі руху. Рухаюцца людзі, аўтамабілі (мал. 76), самалёты, Сонца, Месяц і іншыя целы. Навакольны свет немагчымы без руху. Характарыстыкі многіх рухаў можна лёгка вызначыць і апісаць з дапамогай нескладаных матэматычных формул.
Як вызначыць, ці рухаецца дадзенае фізічнае цела? Разгледзім прыклад. Вы стаіце на прыпын-ку і ўдалечыні бачыце аўтобус (мал. 77). Ці руха-ецца ён? Нягледзячы на тое што кручэння колаў не відаць, вы ўпэўнена вызначаеце, што аўтобус рухаецца. Змяняецца з цягам часу яго месцазна-ходжанне адносна кіёска, дрэў, дамоў, нерухомых адносна паверхні Зямлі. Такім жа чынам мы мяр-куем аб руху аблокаў, птушак у небе, рыб у ак-варыуме, футбалістаў на полі, цягнікоў і любых іншых цел.
Змяненне становішча цела ў прасторы ад-носна іншых цел з цягам часу называецца ме-ханічным рухам. Такім чынам, рух адбываецца ў прасторы і ў часе.
Разгледзім яшчэ адзін прыклад. Вы едзеце ў электрычцы (мал. 78). Ці можна сказаць, што, седзячы ў ёй, вы знаходзіцеся ў стане спакою? I так, і не. Можна — таму, што вы не рухае-цеся па электрычцы, г. зн. з цягам часу ваша становішча адносна электрычкі не змяняецца. He — таму, што разам з электрычкай вы рухае-цеся адносна паверхні Зямлі. А калі электрычка спынілася? Цяпер вы знаходзіцеся ў стане спа-кою адносна электрычкі і паверхні Зямлі, але рухаецеся разам з Зямлёй вакол Сонца (мал. 79), перамяшчаючыся за кожную секунду прыкладна на 30 км адносна зорак.
Pyx i сілы 51
Такім чынам, спакой і pyx адносныя. Аднос-ныя і характарыстыкі руху. Гэта лёгка ўбачыць на доследзе. Умацуйце святлоадбівальнік (флі-кер) на вобадзе кола вашага веласіпеда. Якая будзе крывая, якую апіша флікер (яе называюць траекторыяй) пры руху кола? Адносна вас ці вашага сябра, які едзе побач з вамі, флікер будзе рухацца па акружнасці. А чалавек, што стаіць, міма якога вы праязджаеце, убачыць, што флі-кер апісвае не акружнасць, а складаную крывую (мал. 80). Такім чынам, траекторыя таксама ад-носная.
У далейшым мы ў асноўным будзем разглядаць механічны рух цел адносна паверхні Зямлі.
Мал. 79
Галоўныя вывады
1. Механічны рух — гэта змяненне становішча цела ў прасторы адносна інша-га цела або цел з цягам часу.
2. Механічны рух і спакой адносныя.
Кантрольныя пытанні
1. Што такое механічны рух?
2. Чаму нельга вызначыць, ці рухаецца цела, не суадносячы яго з іншымі це-ламі?
3. Ці рухаецца чалавек, які стаіць на тратуары, адносна аўтобуса, што праяз-джае міма?
4. Плыт плыве па рацэ. Адносна якіх цел чалавек, які стаіць на плыце: а) руха-ецца; б) знаходзіцца ў стане спакою?
5. Што можна сказаць аб руху аўтамабіля адносна камбайна, з бункера якога ідзе перагрузка збожжа ў кузаў аўтамабіля без спынення камбайна?
52 Pyx i сілы
§ 15.
Мал. 81
Мал. 84
Траекторыя, шлях, час. Адзінкі шляху і часу
Для рашэння навуковых і практычных задач не-абходна ўмець апісваць механічны рух цела або яго частак, вызначаць характарыстыкі руху і выяўляць су-вязі паміж імі.
Якімі фізічнымі велічынямі апісваецца ме-ханічны рух?
Правядзіце крэйдай па дошцы. Крэйда пры руху апісвае лінію, якая добра бачна на дошцы.
У блакітным небе часта выразна бачны белыя сляды за самалётамі, што ляцяць (мал. 81). Ка-тар, які хутка імчыцца, пакідае пеністую дарож-ку на паверхні вады (мал. 82).
Лінія, якую апісвае цела пры сваім руху, на-зываецца траекторыяй.
Мы прывялі прыклады руху, калі траекто-рыя — бачная лінія. Але часцей за ўсё яна ня-бачная. Аднак траекторыю заўсёды можна на-маляваць, калі адзначыць пунктамі становішчы цела, якое рухаецца, у розныя моманты часу, a затым злучыць гэтыя пункты. Нескладана, на-прыклад, атрымаць траекторыю ядра, якое ляціць (мал. 83).
Калі траекторыя руху — прамая лінія, рух на-зываецца прамалінейным. Напрыклад, траекто-рыя яблыка, якое падае з дрэва (мал. 84). Калі ж траекторыя — крывая лінія, то рух называецца крывалінейным (гл. мал. 83).
Даўжыня той часткі траекторыі, якую апіс-вае цела за дадзены прамежак часу, называецца шляхам, пройдзеным целам за гэты прамежак часу.
Абазначаецца шлях звычайна літарай s. Шлях — гэта фізічная велічыня. Яго можна вы-мераць або вылічыць па формуле. Адзінкай шля-ху ў СІ з’яўляецца 1 метр (1 м). На практыцы
Pyx i сілы 53
шлях часта вымяраюць y кратных адзінках — кіламетрах — або ў дольных — сантыметрах, міліметрах, мікраметрах.
А што такое прамежак часу? Дапусцім, вы ад-праўляецеся ў падарожжа на цягніку «Мінск — Масква». Паставім пытанне: за які прамежак часу цягнік пройдзе шлях s = 212 км ад Мінска да Оршы? Адказаць на гэта пытанне вельмі лёг-ка. Па-першае, трэба ведаць момант часу, калі цягнік адпраўляецца з Мінска. Абазначым яго літарай t з індэксам 1, г. зн. t^ Па-другое, трэ-ба ведаць момант часу, калі цягнік прыбывае ў Оршу. Абазначым яго праз t2. Прамежак часу, за які цягнік праходзіць шлях ад Мінска да Оршы, роўны:
КНІГІ ОНЛАЙН
