Ғылым

Сұйықтықтардың, сұйықтардың да, газдардың да тұтқырлық дәрежесі әртүрлі болады. Тұтқырлық - бұл негізінен сұйықтықты құрайтын молекулалар арасындағы үйкеліс күші. Сұйықтықты құрайтын молекулалар ағып жатқанда бір-біріне үйкеледі. Сұйықтықтарда тұтқырлық когезиядан (ұқсас молекулалар арасындағы тартылыс күші) туындайды. Газдарда тұтқырлық молекулалар арасындағы соқтығысудан туындайды.

Сұйық сұйықтықтар әдетте оңайырақ ағады, мысалы, су. Керісінше, қою сұйықтықтардың ағымы қиынырақ, мысалы, ас үй майы, май, бал және т.б. Мұны көлбеу еденге су мен ас үй майын құю арқылы дәлелдеуге болады. Су ас үй майына немесе майға қарағанда тезірек ағады. Сұйықтықтың тұтқырлығы температураға да байланысты. Сұйықтықтың температурасы неғұрлым жоғары болса, сұйықтық соғұрлым тұтқыр емес. Мысалы, ана ас үйде балық қуырғанда, бастапқыда қою ас үй майы қыздырылған кезде сұйық болады. Керісінше, газдың температурасы неғұрлым жоғары болса, газ соғұрлым тұтқыр болады.

Ары қарай оқу

Сіз шамды көрдіңіз бе? Оны қолданарсыз деп үміттенемін. Шам жанып тұрған кезде байқайтын бір қызықты құбылыс. Жанып тұрған шам фитильдің түбі әдетте әрқашан балқытылған балауызбен суланған (фитилде). Фитилде балқытылған балауыздың болуы шамның ұзақ уақыт жанып тұруын білдіреді. Балқытылған балауыздың жанып тұрған шам фитильге қарай жоғары қарай жылжуының себебі неде? Біз дәл осындай құбылысты алаулардан да байқай аламыз.

Біздің өміріміздегі көптеген қызықты нәрселер шамдар мен май шамдарында болатын құбылыстарға ұқсас. Сұйықтықтың аяқтары бар сияқты, ол жоғары қарай қозғалады. Мұны ғылыми тұрғыдан түсіндіре аласыз ба? Шамдарда, май шамдарында және басқа да көптеген байланысты құбылыстарда болатын құбылыстарды түсіндіре алатын бір физика тұжырымдамасы - капиллярлық.

Ары қарай оқу

Архимед заңының материалы

Сіз кемені көрдіңіз бе? Егер сіз оны өз көзіңізбен көрмеген болсаңыз, теледидардан немесе интернеттен көрген боларсыз деп үміттенемін. Массасы өте үлкен кеме батып кетпейді, ал кішкентай, жеңіл тас батып кетуі мүмкін. Неліктен бұлай? Егер сіз қалқып жүру ұғымдары мен Архимед принципін түсінсеңіз, жауап өте қарапайым.

Күнделікті өмірде біз сұйықтыққа салынған заттардың, мысалы, тастың, салмағы зат сұйықтықта болмаған кездегіге қарағанда аз болатынын байқаймыз. Жер бетінен тасты көтеру қиын болуы мүмкін, бірақ сол тасты бассейн түбінен оңай көтеруге болады. Бұл қалқымалы күшке байланысты. Қалқымалылық әртүрлі тереңдіктегі сұйықтық қысымының айырмашылығына байланысты пайда болады. Сұйықтық қысымы тереңдікпен артады, сұйықтық неғұрлым терең болса, сұйықтық қысымы соғұрлым жоғары болады. Зат сұйықтыққа салынған кезде, заттың үстіндегі сұйықтық пен заттың астындағы сұйықтық арасында қысым айырмашылығы болады. Заттың түбінде орналасқан сұйықтықтың қысымы заттың жоғарғы жағында орналасқан сұйықтыққа қарағанда жоғары болады.

Ары қарай оқу

Сұйықтық қысымы материалы

Физикада қысым бірлік ауданға шаққандағы күш ретінде анықталады, мұндағы күштің бағыты беттік ауданға перпендикуляр. Математикалық тұрғыдан қысым P = F/A теңдеуімен өрнектеледі, мұндағы P = қысым, F = күш және A = беттік аудан. Күш бірлігі (F) - Ньютон (N), аудан бірлігі - шаршы метр (м2 ⁾ . Қысым бірлік ауданға шаққандағы күш болғандықтан, қысым бірлігі - Н/м2 ^{. Н/ м2} -нің тағы бір атауы - паскаль (Па). Паскаль тілі Блез Паскальдың құрметіне қысым бірлігі ретінде қолданылады.

Сұйықтық тыныштықта болған кезде, ол жанасатын бүкіл бетіне перпендикуляр күш түсіреді. Мысалы, стакандағы суды қарастырайық; судың әрбір бөлігі шыны қабырғаға перпендикуляр күш түсіреді. Сондықтан, судың әрбір бөлігі өзі алып жатқан ыдыстың әрбір бірлік ауданына перпендикуляр күш түсіреді. Бұл статикалық сұйықтықтың, тыныштықтағы сұйықтықтың маңызды қасиеті. Сұйықтық күш перпендикуляр емес бетке күш түсіргенде, беті перпендикуляр емес, реакция күшін түсіреді. Бұл сұйықтықтың ағып кетуіне әкеледі. Алайда, шын мәнінде, сұйықтық тыныштықта қалады. Сондықтан, тыныштықтағы сұйықтықта күш әрқашан өзі алып жатқан ыдыстың бетіне перпендикуляр болады.

Ары қарай оқу

Статикалық және динамикалық сұйықтықтарды түсіну

Физикада сұйықтық ағып кете алатын зат ретінде анықталады. Сіз күнделікті өмірде кездесетін материалдардың қатты заттардан, сұйықтықтардан және газдардан тұратынын білдіңіз. Сұйықтық термині сұйықтықтарды да, газдарды да қамтиды, себебі су сияқты сұйықтықтар мен ауа сияқты газдар ағып кете алады. Тас немесе темір сияқты қатты заттар ағып кете алмайды, сондықтан оларды сұйықтық ретінде жіктеуге болмайды. Бұл түсініктемені жақсырақ түсіну үшін күнделікті өмірден бірнеше мысал келтірген пайдалы. Душ қабылдаған кезде сізге міндетті түрде су қажет. Резервуарға жету үшін су бұлақтан ағады немесе құдықтан алынады. Су - сұйықтықтың бір мысалы. Сұйықтықтардың басқа да мысалдары бар, мысалы, майлағыш май, сүт және т.б. Бұл сұйықтықтардың барлығын сұйықтық ретінде жіктеуге болады, себебі олар бір жерден екінші жерге ағып кете алады. Газдар да сұйықтық. Газдар да бір жерден екінші жерге ағып кете алады. Желдің екпіні - ауаның бір жерден екінші жерге қозғалуының мысалы.

Ары қарай оқу

Беттік керілуді түсіну

Беттік керілу сұйықтықтың беті қатаюға бейім болғандықтан, жұқа мембрана тәрізді көрініс пайда болады. Бұған су молекулалары арасындағы когезия күштері әсер етеді. Бұл түсініктемені жақсырақ түсіну үшін келесі мысалды қарастырайық. Ыдыстағы сұйықтықты қарастырайық.

Сұйық молекулалар әдетте бір-бірін тартады. Сұйықтықтың ішінде әрбір сұйық молекула екі жағынан басқа молекулалармен қоршалған; бірақ сұйықтықтың бетінде тек бүйірлерінде және астында сұйық молекулалар ғана болады. Үстіңгі жағында басқа сұйық молекулалар жоқ. Сұйық молекулалар бір-бірін тартатындықтан, сұйықтықтың ішіндегі молекулаларға нөлдік жалпы күш әсер етеді. Керісінше, бетіндегі сұйық молекулалар бүйірлеріндегі және астындағы сұйық молекулаларымен тартылады. Нәтижесінде, сұйықтықтың бетінде төмен бағытталған жалпы күш пайда болады. Осы жалпы күштің әсерінен бетіндегі сұйықтық бетінің ауданын азайтып, мүмкіндігінше кішірейеді.

Ары қарай оқу

Ол Пуазейль теңдеуі деп аталады, себебі оны марқұм Жан Луи Мари Пуазей (1799-1869) ашқан. Түсіндірілгендей, әрбір сұйықтықты идеалды сұйықтық деп санауға болады. Идеалды сұйықтықтардың тұтқырлығы болмайды. Егер құбырда ағып жатқан идеалды сұйықтықты елестетсек, сұйықтықтың әрбір бөлігі бірдей жылдамдықпен қозғалады (v). Идеалды сұйықтықтардан айырмашылығы, нақты сұйықтықтар немесе күнделікті өмірде кездесетін сұйықтықтар тұтқырлыққа ие. Мысалы, құбырда ағып жатқанда, олардың тұтқырлығы болғандықтан, сұйықтықтың әрбір бөлігінің жылдамдығы әртүрлі болады. Ортадағы сұйықтық қабаты жылдамырақ қозғалады (v үлкен), ал құбырға бекітілген сұйықтық қабаты қозғалмайды, яғни қозғалмайды (v = 0). Сонымен, құбырдың ортасынан шетіне дейін сұйықтықтың әрбір бөлігі әртүрлі жылдамдықпен қозғалады. Түсінуді жеңілдету үшін төмендегі суретке қараңыз...

Ары қарай оқу

Материалдың тығыздығы және меншікті ауырлық күші

Тығыздық

Заттың маңызды қасиеттерінің бірі - тығыздық. Тығыздық - зат массасының оның көлеміне қатынасы. Математикалық тұрғыдан ол былай жазылады:

ρ = м/В

ρ - тығыздықты білдіру үшін жиі қолданылатын грек әрпі, m - масса, ал V - көлем. Біртекті сұйықтықтың тығыздығы біртекті қатты дененің тығыздығынан түбегейлі ерекшеленеді. Мысалы, темір немесе мұздың барлық бөліктерінде бірдей тығыздық бар. Бұл атмосфера немесе су сияқты сұйықтықтардан өзгеше. Жер атмосферасында атмосфера Жер бетінен неғұрлым жоғары болса, тығыздық соғұрлым төмен болады, ал теңіз суы үшін, мысалы, тығыздық неғұрлым терең болса, тығыздық соғұрлым жоғары болады. Біртекті сұйықтықтың тығыздығы температура мен қысым сияқты қоршаған орта факторларына байланысты болуы мүмкін.

Ары қарай оқу

Тәжірибе тақырыбы: Ньютонның екінші заңы

Тәжірибенің мақсаты: – Күш пен үдеу арасындағы байланысты зерттеу

- Масса мен үдеу арасындағы байланысты зерттеу

Құралдар мен материалдар: Рельстер, қуат көзі, көп деңгейлі арқалық, динамикалық желі, уақыт жазғыш, таспа, 50 граммдық салмақтар (3), жалғағыш кабельдер.

Дайындық қадамдары:

Ары қарай оқу

Тәжірибе тақырыбы: Біркелкі үдемелі сызықтық қозғалыс

Тәжірибенің мақсаты: – Түзу сызық бойымен тұрақты жылдамдықпен қозғалатын заттарды бақылау.

– Үдеу-уақыт графигін, жылдамдық-уақыт графигін, қашықтық-уақыт графигін білу

- Объектінің үдеуін есептеу

Құралдар мен материалдар: Рельстер, қуат көзі, көп деңгейлі арқалықтар, динамикалық желі, уақыт жазғыш, таспа, 50 граммдық жүктеме, жалғаушы кабельдер.

Дайындық қадамдары:

Ары қарай оқу