Kaj so telesna telesa? Fizična telesa: primeri, lastnosti

V današnjem članku razpravljamo o telesnem telesu. Ni dvoma, da se ta izraz večkrat srečal z vami v letih šolanja. S pojmi "fizično telo", "snov", "pojav", se najprej srečamo v lekcijah naravne zgodovine. So predmet študija večine odsekov posebne znanosti - fizike.

Po definiciji se izraz "fizično telo" nanaša na poseben materialni objekt, ki ima obliko in jasno izraženo zunanjo mejo, ki jo ločuje od okolja in drugih teles. Poleg tega je fizično telo značilno, da imajo značilnosti, kot sta masa in prostornina. Ti parametri so osnovni. Toda poleg njih so še drugi. Govorimo o preglednosti, gostoti, elastičnosti, trdoti itd.

Fizična telesa: primeri

Preprosto rečeno lahko pokličemo kateri koli od okoliških predmetov fizično telo. Najpogostejši primeri so knjiga, miza, avto, žoga, skodelica. Enostavno telo kliče fizik, katerega geometrijska oblika je preprosta. Sestavljena fizična telesa so tista, ki obstajajo v obliki kombinacij fiksnih preprostih teles. Na primer, zelo običajna človeška figura je lahko predstavljena kot zbirka valjev in kroglic.

Material, iz katerega je sestavljeno katero koli telo, se imenuje materija. V tem primeru lahko v svoji sestavi vsebujejo eno in več snovi. Naj navedemo nekaj primerov. Fizična telesa - jedilni pribor (vilice, žlice). Najpogosteje so izdelani iz jekla. Noz lahko služi kot primer telesa, sestavljenega iz dveh različnih vrst snovi - jeklenega rezila in lesenega ročaja. In tako zapleten izdelek, kot je mobilni telefon, je izdelan iz veliko večjega števila "sestavin".

Kakšne so snovi

Lahko so naravno in umetno ustvarjeni. V starih časih, vse potrebne predmete ljudje iz naravnih materialov (arrowheads - od kamni, topli oblačila - iz živalskih kož. Z razvojem tehnološkega napredka so se pojavile snovi, ki jih je ustvaril človek. In trenutno je večina njih. Klasičen primer fizičnega telesa umetnega izvora je plastika. Vsako takšno osebo je ustvarila oseba z namenom vzdrževanja potrebnih lastnosti tega ali tega predmeta. Na primer, prozorna plastika - za očala stekla, nestrupena hrana - za jedi, trajna - za avtomobilski odbijač.

Vsak predmet (od kamnita sekira na visokotehnološko napravo) ima številne specifične lastnosti. Ena od lastnosti fizičnih teles je njihova sposobnost privlačnosti med seboj zaradi gravitacijske interakcije. Izmeri ga s fizično količino, imenovano masa. Po definiciji fizikov je masa teles merilo njihove težnosti. Označuje jo s simbolom m.

Merjenje mase

To fizikalno količino, tako kot vsako drugo, je mogoče izmeriti. Če želite izvedeti, kakšna je masa katerega koli predmeta, jo morate primerjati s standardom. To pomeni, da je telo, katerega masa je vzeta kot ena. Mednarodni sistem enot (SI) je kilogram. Takšna "idealna" enota mase obstaja v obliki cilindra, ki je zlitina iridija in platine. Ta mednarodni model je shranjen v Franciji, kopije pa so na voljo v skoraj vseh državah.

Poleg kilograma uporabite pojem ton, gram ali miligram. Izmerite isto telesno težo s tehtanjem. To je klasična pot za vsakodnevne izračune. Toda v sodobni fiziki obstajajo še druge metode merjenja, veliko bolj sodobno in zelo natančno. Z njihovo pomočjo določite maso mikrodelcev, kot tudi velikanske predmete.

Druge lastnosti fizičnih teles

Oblika, masa in prostornina sta najpomembnejša značilnost. Toda obstajajo druge lastnosti fizičnih teles, od katerih je vsaka pomembna v določeni situaciji. Na primer, predmeti enakega volumna se lahko bistveno razlikujejo po njihovi masi, torej imajo različno gostoto. V mnogih primerih so pomembne značilnosti krhkosti, trdote, elastičnosti ali magnetnih lastnosti. Ne pozabite na toplotno prevodnost, prosojnost, homogenost, električno prevodnost in druge številne fizikalne lastnosti teles in snovi.

V večini primerov so vse take značilnosti odvisne od snovi ali materialov, iz katerih se sestavljajo. Na primer, gumijaste, steklene in jeklene kroglice bodo imele popolnoma drugačne nize fizičnih lastnosti. To je pomembno v situacijah medsebojnega vplivanja teles med seboj, na primer, preučevanje stopnje njihove deformacije med trkom.

O sprejetih približkih

Nekatere fizične veje fizike se obravnavajo kot neke vrste abstrakcija z idealnimi značilnostmi. Na primer, v mehaniki so telesa predstavljena v obliki materialnih točk, ki nimajo masnih ali drugih lastnosti. Ta del fizike obravnava gibanje takšnih pogojnih točk in za reševanje problemov, ki jih postavljajo tukaj, takšne količine niso bistvenega pomena.

V znanstvenih izračunih se pogosto uporablja koncept popolnoma togega telesa. Tak pogoj se šteje, da ni predmet nobenih deformacij, pri čemer odsotnost pomika središča mase telesa. Ta poenostavljeni model omogoča teoretično reprodukcijo številnih določenih procesov.

Odsek termodinamike uporablja koncept absolutno črnega telesa za lastne namene. In kaj je to? Fizično telo (abstraktni predmet), ki lahko absorbira sevanje, ki pada na njegovo površino. Hkrati, če to zahteva problem, se lahko elektromagnetni valovi oddajajo nanjo. Če glede na pogoje teoretičnih izračunov oblika fizičnih teles ni bistvena, se privzeto šteje, da je sferična.

Zakaj so lastnosti teles toliko pomembne?

Sama fizika kot taka izhaja iz potrebe po razumevanju zakonov, s katerimi se telesno telo obnaša, pa tudi mehanizmov obstoja različnih zunanjih pojavov. Naravnim dejavnikom lahko pripisujemo kakršne koli spremembe v našem okolju, ki niso povezane z rezultati človeške dejavnosti. Mnogi od njih uporabljajo ljudi za svoje dobro, drugi pa so lahko nevarni in celo katastrofalni.

Študija vedenja in najrazličnejših lastnosti fizičnih teles je potrebna ljudem, da bi predvideli škodljive dejavnike in preprečili ali zmanjšali škodo, ki jo povzročijo. Na primer, gradnja ljudi z luknjami se uporablja za boj proti negativnim manifestacijam morskih elementov. Ljudje so se upirali potresom, da so se naučili razviti posebne strukture zgradb, ki so potresne. Nosilni deli avtomobila so izdelani v posebni, skrbno preverjeni obliki, da zmanjšajo poškodbe med nesrečami.

O strukturi teles

Po drugi definiciji izraz "fizično telo" pomeni vse, kar je mogoče prepoznati kot resnično. Vsak od njih nujno zavzame del prostora, snovi, iz katerih so sestavljene, so zbirka molekul določene strukture. Drugi, manjši delci so atomi, vendar vsak izmed njih ni nekaj nedeljivega in povsem enostavnega. Struktura atoma je precej zapletena. V svoji sestavi je mogoče razlikovati pozitivno in negativno nabito elementarne delce-ione.

Struktura, po kateri so taki delci poravnani v določenem sistemu, se za trdna telesa imenuje kristaliničen. Vsak kristal ima določeno, strogo določeno obliko, ki označuje urejeno gibanje in interakcijo svojih molekul in atomov. Ko se struktura kristalov spremeni, so fizične lastnosti telesa motene. Stopnja mobilnosti osnovnih sestavin je odvisna od agregatnega stanja, ki je lahko trdno, tekoče ali plinasto.

Za opis teh zapletenih pojavov se uporablja izraz kompresijskih koeficientov ali elastičnosti v množini, ki so vzajemno inverzne količine.

Gibanje molekul

Stanje počitka ni niti v atomih niti v molekulah trdnih snovi. Nenehno gibajo, katerih narava je odvisna od toplotnega stanja telesa in učinkov, ki jih trenutno doživljajo. Del elementarnih delcev - negativno nabitih ionov (imenovanih elektronov) se premika po višji stopnji kot pri pozitivnem naboju.

S stališča agregatnega stanja so fizična telesa trdni predmeti, tekočine ali plini, ki so odvisni od narave molekularnega gibanja. Celoten niz trdnih delcev lahko razdelimo na kristalinične in amorfne. Premikanje delcev v kristalu je popolnoma urejeno. V tekočinah se molekule premikajo povsem drugače. Premikajo se iz ene skupine v drugo, kar je lahko figurativno predstavljeno kot kometno gostovanje iz enega nebeškega sistema v drugega.

V katerem koli plinskem telesu imajo molekule veliko slabše vezi kot v tekočini ali trdni snovi. Delce lahko imenujemo odbojne drug od drugega. Elastičnost fizičnih teles je določena s kombinacijo dveh glavnih količin - strižnega koeficienta in koeficienta elastičnosti v razsutem stanju.

Tekočina teles

Za vse pomembne razlike med trdnimi in tekočimi fizičnimi telesi obstaja veliko podobnosti v njihovih lastnostih. Nekateri od njih, imenovani mehki, zasedajo vmesno agregatno stanje med prvim in drugim, z obema fizikalnima lastnostima, ki so neločljivo povezani z njimi. Ta kakovost, kot fluidity, lahko najdemo v trdnem telesu (primer - led ali čevljar var). To je neločljivo povezano s kovinami, vključno s trdimi. Pod pritiskom, večina jih lahko pretaka kot tekočina. S kombiniranjem in ogrevanjem dveh trdnih kosov kovin jih je mogoče zvariti skupaj v eno celoto. Poleg tega postopek spajkanja poteka pri temperaturi, ki je mnogo nižja od tališča vsake od njih.

Ta postopek je možen pod pogojem, da sta oba dela v polnem stiku. Na ta način se proizvajajo različne kovinske zlitine. Ustrezna lastnost se imenuje difuzija.

O tekočinah in plinih

Po rezultatih številnih eksperimentov so znanstveniki prišli do naslednjega zaključka: trdna fizična telesa niso nekaj izolirane skupine. Razlika med njimi in tekočino je le v večjem notranjem trenju. Prehod snovi v različna stanja se pojavi pod pogoji določene temperature.

Plini se razlikujejo od tekočin in trdnih snovi, saj se povečanje elastične sile ne pojavlja tudi pri močni spremembi volumna. Razlika med tekočinami in trdnimi snovmi je v videzu elastičnih sil v trdnih delcih pod strižnim prerezom, to je sprememba oblike. Ta pojav ni opaziti pri tekočinah, ki lahko sprejmejo katero koli od oblik.

Kristalen in amorfen

Kot smo že omenili, sta dve možni trdni snovi amorfni in kristalinični. Amorfni vključujejo telesa, ki imajo enake fizikalne lastnosti v vseh smereh. Ta kakovost se imenuje izotropija. Na primer, lahko ozdravite utrjene smole, izdelke iz jantarja, stekla. Njihova izotropija je rezultat neurejenega dogovora molekul in atomov v sestavi snovi.

V kristalnem stanju so elementarni delci urejeni v strogem zaporedju in obstajajo kot notranja struktura, ki se občasno ponavlja v različnih smereh. Fizične lastnosti takih teles so drugačne, vendar vzporedne smeri sovpadajo. Ta lastnost kristalov se imenuje anizotropija. Njen razlog je neenakomerna sila interakcije med molekulami in atomi v različnih smereh.

Mono- in polikristali

V enotnih kristalih je notranja struktura homogena in se ponavlja skozi celotno količino. Polikristali izgledajo kot veliko majhnih kristalov, ki kristalizirajo naključno skupaj. Sestavni delci so locirani na strogo določeni razdalji med seboj in v želenem vrstnem redu. Kristalno mrežo pomeni pojem vozlišč, to je točk, ki služijo kot središča molekul ali atomov. Kovine s kristalno strukturo služi kot material za okostje mostov, zgradb in drugih trdnih struktur. Zato so lastnosti kristalnih teles skrbno proučevane za praktične namene.

Na dejanske lastnosti moči negativno vplivajo napake v kristalni rešetki, tako površini kot notranji. Posebni del fizike, ki se imenuje mehaniki trdnega stanja, je namenjen podobnim lastnostim trdnih snovi.